太阳系外行星自转轴倾斜度或隐藏巨大奥秘学术资讯

耶鲁大学的研究人员发现，系外行星的倾斜程度与其在太空中的运行轨道之间存在着惊人的相关性。这一发现或有助于解释长期以来一系列有关系外行星轨道结构的谜团。

近十年来，天文学家们一直试图解释为什么有那么多成对的太阳系外行星共同拥有一种奇怪的结构——两者的轨道似乎被一种源自于未知机制的强大力量推离而分开了。据美国“科学日报网”3月4日消息称，美国耶鲁大学（Yale）的研究人员于同日在《自然·天文学》杂志网络版上发表一篇研究论文表示，他们已经找到一个可能的答案：因为这些行星的两极大部分都是倾斜的。这一发现可能会影响研究人员识别和确认与地球相似的其他行星特定特征的手段，比如如何估算系外行星的结构、气候和生物宜居性等等。

美国航空航天局（NASA）的开普勒（Kepler）任务取得的成果揭示了在所有类似太阳的恒星中，有大约30%孕育着“超级地球”（Super-Earth）——它们的大小介于地球和海王星之间，几乎都具有近似于圆环形的共面轨道，以及它们绕恒星一周的公转时间都不到100天。然而，奇怪的是，这些行星中有很多都是成对存在的，并且它们的轨道都恰好位于自然稳定点之外。根据耶鲁大学的天文学家Sarah Millholland和Gregory Laughlin的理论，造成这一现象的原因就是“倾斜度”——行星轴心线和轨道面之间的倾斜量——的存在。

该论文的第一作者、耶鲁大学（Yale）研究生Millholland介绍道：“当这类行星的自转轴向倾斜度较大时——相对于倾斜度很小或根本没有倾斜——它们的潮汐作用能非常高效地将行星轨道运行的能量注入行星内部。在这种强烈的潮汐耗散作用下，它们的运行轨道就被撬开推远了。”地球和月球之间也存在着类似、但并不完全相同的状况：一方面，由于潮汐耗散作用的影响，月球的运行轨道在缓慢拉长变大；另一方面，地球每一天的时间也在逐渐延长。

耶鲁大学天文学教授Laughlin表示，这些系外行星的过度倾斜与它们的物理特性有着直接联系。他解释道：“这会影响它们的一些物理特征，比如气候、天气和全球循环系统。那些轴向倾斜度大的行星上的季节比那些轴向与公转面几乎一致的行星上的季节要极端得多，因而它们的天气模式对于相关研究工作来时也很可能是非常重要的。”Millholland透露，她和Laughlin已经启动了一项后续研究，着力于研究这些系外行星的结构会如何随着时间的推移对巨大的倾斜度做出反应。

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编译：Jonathan

审稿：阿淼

责编：唐林芳

期刊来源：《自然·天文学》

期刊编号：2397-3366

原文链接：

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190304121557.htm