在距离地球约120光年的天秤座方向,一个名为“2M1510 AB”的双星系统近日引发天文学界关注。科学家在对这一特殊系统的观测中,意外发现了一颗运行轨道怪异的行星“2M1510 (AB) b”,其近乎垂直于双星轨道面的运行轨迹,打破了人类对行星轨道的固有认知。
此次发现的契机,源于对褐矮星双星系统的研究。褐矮星是宇宙中一类特殊天体,质量介于行星与恒星之间,通常为木星质量的13至80倍,因不足以启动并维持氢核聚变,无法成为真正的恒星。但它们在引力收缩过程中会释放大量热量,内部还可能短暂发生氘核聚变,因此能发出微弱光芒,亮度远不及普通恒星。
“2M1510 AB”系统的罕见性的不止是由两颗褐矮星组成——观测数据显示,天体质量越大,形成双星系统的概率越高,而褐矮星双星系统在宇宙中十分稀少。更重要的是,从地球视角观测,这两颗褐矮星会相互遮挡,形成“凌星”现象,亮度随遮挡规律变化,这类系统被称为“食双星”,为天文观测和研究提供了独特条件。
科学家在分析这对褐矮星的视线速度数据时,发现了异常信号:它们的运动模式存在微小却明显的额外“扰动”,并非仅受彼此引力影响。这一迹象表明,系统中可能存在一颗未被观测到的天体,通过引力拖曳干扰着双星的运行。随后,智利甚大望远镜的高精度观测和细致建模分析,最终证实了这颗行星的存在。
这颗行星的怪异之处,核心在于其反常的运行轨道。在已知宇宙中,围绕双星系统运行的行星并不罕见,但它们的轨道均与双星互相绕转的轨道面大致对齐,即“共面轨道”,这符合天体形成的常规规律。而“2M1510 (AB) b”的轨道几乎与双星轨道面垂直,这种“垂直轨道”在人类观测史上尚无先例。
关于这一异常轨道的成因,科学家提出了两种合理推测。第一种认为,行星形成于系统原始的“原行星盘”中,若双星互相绕转轨道与形成它们的原始气体云角动量方向不一致,或系统形成后吸积了方向不同的外部物质,原行星盘会发生严重倾斜,进而导致行星沿倾斜轨道形成并运行。
另一种推测指出,这颗行星最初可能沿常规共面轨道运行,后因天体撞击、邻近天体引力摄动等强烈外部干扰,轨道发生剧烈偏转,最终形成如今的垂直轨道。不过,这两种说法均为基于现有数据的推测,尚无直接证据佐证,真实成因仍需更多观测和研究来揭开。
“2M1510 (AB) b”的发现,不仅为人类探索行星轨道多样性提供了全新样本,也对现有天体形成理论提出了挑战。它提醒我们,宇宙天体的演化过程远比想象中复杂,诸多未知现象仍待突破观测技术的局限去探索。未来,随着观测设备的升级和研究的深入,这颗怪异行星的轨道之谜或将被解开,为人类理解宇宙的形成与演化提供关键线索。