完美布局的恒星系统，6颗行星共振，六星连珠每10个月上演一次

对于现在的天文学家来说，发现一颗拥有系外行星的恒星已经不是什么惊天动地的大事了，即使是拥有多颗系外行星也不算什么奇闻，毕竟我们已经找到了几百颗不止拥有一颗行星的恒星。

但是，在88光年以外的一颗恒星，还是能够引起天文学家的注意。因为，它的6颗系外行星所构成的系统，实在是令人惊叹。

这颗恒星的名称是HD 158259，是一颗和太阳非常类似的恒星。它的半径是太阳的1.21倍，质量也只有太阳的1.08倍，非常接近。它和太阳还有一点非常类似，那就是拥有一个比较庞大的恒星系统。截至目前，天文学家已经在它周围发现了6颗系外行星。其中，除了HD 158259 b是一颗质量为地球2.22倍的超级地球以外，其余5颗都是质量在地球5倍左右的迷你海王星。

（HD 158259 b假想图）

HD 158259是由法国的上普罗旺斯天文台观测发现的，在发现它以后，那里的天文学家随即对这些行星进行跟踪观测。经过大约7年的观测，天文学家发现：这六颗行星已经形成了完美的轨道共振，成为了宇宙中最完美的恒星系统布局。

所谓的轨道共振，广义上指的是宇宙天体中出现的所有共振现象的泛称，从狭义上来讲，就是两颗或者两颗以上的天体在引力作用下形成的共振现象。

轨道共振在太阳系已经非常普遍了，比如海王星和冥王星，它们就处于轨道共振的状态，二者的公转周期成完美的2：3的比例（海王星60327.624天，约合164.8年；冥王星90581天，约合248年197天）。又比如木星系内的木卫一，木卫二和木卫三，三者的公转周期也呈现出1：2：4的潮汐锁定关系。

在太阳系外，我们也发现过轨道共振现象，如KOI-730d、b、c和e出现3：4：6：8的共振、开普勒37d、c和b出现误差在1%内的5：8：15的共振。不过，像HD 158259这样6颗行星全都处于轨道共振的情况，还是第一次发现。

得到这个观测结果的，是上普罗旺斯天文台1.93米反射式望远镜上的苏菲光谱仪（SOPHIE échelle spectrograph）。这是一台利用星震学和径向速度法观测系外行星的仪器，于2006年10月时建成。正是利用了苏菲光谱仪，天文学家们掌握了关于这个恒星系统的大量信息。

苏菲光谱仪显示：HD 158259系统的行星非常紧凑，6个成员紧密地分布在一个非常小的范围内。最内侧的超级地球HD 158259 b，公转周期仅有2.17天。其他行星依次向外，公转周期也仅有3.4天、3.4天、5.2天、7.9天、12天和17.4天——即使是最外层的一颗，公转周期也只有太阳系内最短的水星公转周期的1/5（其中有一对行星共轨道，所以轨道周期相同）。

（HD 158259 d假想图）

如果你仔细计算一下就会发现，它们之间的公转周期遵循着非常接近的比例，每一颗行星的公转周期和它轨道内侧的那一颗之间的比例依次是：1.57、1.51、1.51、1.53、1.51和1.44。也就是说，这个比例非常接近于3：2。基本可以确定，它们就是处于一个完美的轨道共振关系中。

取6颗行星的最小公倍数，大约是296。这意味着，在HD 158259系统中，六颗行星排成一条直线的“六星连珠”现象平均不到10个月就会上演一次，比太阳系频繁得多。

当然，天文学家研究系外行星的六星连珠现象也没什么意思，毕竟它们表面都不可能允许人类活着站上去，也不太可能孕育它们自己的生命，所以谁也看不到这种天象。但是，这种近乎完美的轨道共振现象仍然有着重要的意义。

（上普罗旺斯天文台）

日内瓦大学的天文学家Stephane Udry介绍说：目前人类已经发现过类似于HD 158259这样的紧凑系统，比如TRAPPIST-1或开普勒-80。我们认为，这样的恒星系统中，行星都不是一出生就处在现在的位置上的，毕竟行星都是独自形成的，又不是被谁刻意安放在那里的，怎么可能这么巧合。因此，它们更有可能形成于比现在远得多的位置上，然后在演化的过程中逐渐向内迁移。“在这个过程中，共振起到了重要的作用。”

同样来自于日内瓦大学的天文学家Nathan Hara是本次研究团队的负责人，并且以第一作者的身份把这项发现的论文发表在《天文学与天体物理学》杂志上。他指出：“目前的发现和3：2的完美周期有些偏离，这里隐含着大量的信息。我们一手掌握着该恒星系统的数据，另一手掌握着潮汐效应模型，就可以深入研究行星在结构内部所受的约束。总之，它给我们提供了一个绝佳的研究窗口。”

同时，我们的太阳系目前还只有海王星和冥王星等少数天体被发现有这样的轨道共振。这种现象到底是特例还是趋势，目前还不得而知。太阳系有没有经历过这样的阶段，或者未来是否会进入这样的阶段呢？那一切就要看看科学家是否能够挖掘出轨道共振以及天体形成的深层机制了。