热木星

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以下文章来源于中国国家天文 ，作者CNA

中国国家天文
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系外行星颠覆了教科书中关于行星形成的理论。当天文学家第一次想象围绕着其他恒星的行星时，曾以为每颗恒星的行星跟班们看起来都类似于我们的太阳系：行星基本在同一个平面上围绕其恒星运行，岩质行星离主星近，气态巨行星离得远。

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烤木星 这张艺术概念图里的热木星，沐浴在其主恒星的热量中。天文学家已经发现数百个气态巨行星以地球到太阳十分之一甚至更小的距离围绕它们的恒星运行。

我们推断，这种配置是由于行星形成方式所造成的。每个行星系统都始于一团旋转的气体和尘埃云，然后坍缩成一个盘。在远离年轻恒星的盘外部，寒冷而广阔区域中，有更多的固体材料（包括冰）可用于构建行星核。当行星核变大，并被周围的盘物质所覆盖，就成为气态巨行星。而在靠近恒星的地方，只有微小的胚胎可以生长，它们因为太小而无法聚集气体——相反，气体像巨大的气囊一样起到缓冲作用，防止它们相互碰撞。几百万年后，气体盘消散，微小的岩石胚胎互相碰撞，最终形成我们地球这样的类地行星。

这个理论解释了我们太阳系的关键特征。但是并不能完全解释我们发现的许多其他行星系统。

现在我们已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星世界中的大多数到其主恒星的距离都比水星到太阳还要近。在这些最内层的系外行星中，有一些不仅是气态巨行星，而且它们绕主恒星公转的轨道是扁长或者高度倾斜的，这让科学家们震惊不已。在最早发现的系外行星中，有比水星绕日轨道近10倍的热木星（例如1995年发现的飞马座51b）、也有在非常椭圆的轨道上运行的巨行星（例如2001年发现的HD80606b，它与恒星的距离在一个公转周期中变化了30倍），以及行星公转轨道平面与恒星自转平面截然不同的情况（例如2010年的HAT-P-11b，它以类似极轨道的方式绕恒星公转）。
这些早期发现的系外行星表明，并非所有行星系统的关键特征都类似我们的太阳系。通过新的任务和更灵敏的仪器，我们了解到内行星系统也可以是中小行星的家园，其中一些非常紧密地排列在一起。

行星系统的多样性告诉我们，目前的行星起源理论是不完整的。我们需要一个新的蓝图来说明，为什么会发现有一些行星系统像我们太阳系这样绕着恒星运行，有的行星系统则有着在倾斜又扁长的轨道上运行的热木星，还有的行星系统拥有五颗间隔很近的行星。研究占据行星系统内部区域的巨行星是绘制这一蓝图的重要一步：它们可能是许多行星系统中物理过程的极端结果，它们对于我们的起源理论来说也最为格格不入。如果了解它们，那么我们将更接近于了解到行星系统多样性的完整内涵。