这是艺术家创作的超级地球“55 Cancri e”的概念印象画，它每18小时绕其宿主恒星公转一次。
银河系中有许多与我们太阳系截然不同的行星系统。而且，美国航空航天局（NASA）的开普勒（Kepler）太空飞船所发现的数千个行星系统都充满了被称为“超级地球”（super-Earth）的超大行星。但这些行星的公转轨道都非常小，每10天就能环绕它们的宿主恒星几圈。关于这些行星是如何形成的，研究人员现在有了更好的认识。
据美国“物理学网”（Phys.org）5月9日消息称，美国宾夕法尼亚州立大学（Penn State）领导的一个天文研究小组发现，当宇宙中引力、水动力、磁力的混乱搅拌和宇宙尘埃碰撞（也就是行星系统开始形成之初包裹着恒星的气态原行星盘）催生出行星时，这些行星的轨道最终会趋于同步，并整齐划一地滑向它们的宿主恒星。此外，该团队的数据模拟实验结果显示，这些行星系统的特性与开普勒太阳系太空望远镜所观测到的实际行星系统是相匹配的。
Penn State埃伯利科学学院的天文学助理研究教授Daniel Carrera表示，模拟结果和观测数据都显示，大型岩质超级地球的公转轨道离它们的宿主恒星都非常接近。他指出，这些模拟实验是在理解为什么超级地球会如此地接近其恒星上迈出的重要一步。根据该研究小组在英国《皇家天文学会月刊》4月8日刊发的一篇研究论文中所阐述的理论，这些模拟实验结果也可以解释为什么行星通常会位于原行星盘中接近其恒星的区域内，而这一区域似乎并没有足够形成行星的固体物质材料，更不用说能够形成一个大型的行星了。
Penn State系外行星和宜居世界中心（Center for Exoplanets and Habitable Worlds）和计算机研究所（Institute for CyberScience，简称ICS）的天文学和天体物理学教授Eric Ford介绍道：“我们的研究之所以很重要，是因为它证明了在多个行星系统的复杂相互作用之下，这些超级地球大小的行星是如何在很短的时间内形成、并迁移到现在位置的。”
Carrera表示，我们未来还需要做更多的工作来证实这个理论假设是正确的。他补充道：“我们已经在这个模拟实验中证明，行星是有可能离其宿主恒星这么近的。不过，这并不意味着这是宇宙生成行星的唯一方式。未来可能有人会想出一个不同的理论方法来解释这些行星为什么离恒星这么近。所以，下一步工作是测试这个想法，修改它，做出预测，并根据实际观测数据来对它进行测试。”他还提及，未来的研究还可能会探索为什么我们太阳系中没有超级地球，且这与宇宙中的大多数其他行星系统都有所不同。
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编译：Jonathan
审稿：阿淼
责编：唐林芳
期刊来源：《皇家天文学会月刊》
期刊编号：0035-8711
原文链接：
https://phys.org/news/2019-05-gravitational-protoplanetary-disks-super-earths-stars.html
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