一個由多國科學家組成的團隊近日宣布,在距離地球約190光年的雙星系統TOI-2267中,首次觀測到三顆地球大小的行星同時圍繞兩顆恒星運行。這一發現顛覆了傳統認知中雙星系統難以形成穩定行星結構的理論,相關成果已發表于《天文學與天體物理學》期刊。
TOI-2267系統由兩顆緊密環繞的恒星構成,彼此間距極小,形成了一個典型的緊湊雙星結構。長期以來,科學家認為此類高度動態的環境會破壞行星軌道的穩定性,不利于復雜行星系統的形成。然而,研究團隊通過凌星現象觀測發現,該系統中存在三顆巖石質行星,其中兩顆圍繞主星運行,另一顆則圍繞伴星運行,且均以極短的軌道周期緊貼恒星運轉。
“這是目前已知首個在雙星系統的兩顆恒星周圍均觀測到凌星行星的案例。”研究第一作者、列日大學天文學家塞巴斯蒂安·祖尼加-費爾南德斯指出,“這種獨特的行星構型為我們提供了檢驗極端環境下行星形成理論的絕佳樣本。”
該發現打破了多項紀錄:TOI-2267不僅是已知最緊湊的帶行星雙星系統,其溫度也顯著低于同類系統。研究共同負責人、安達盧西亞天體物理研究所研究員弗朗西斯科·J·波蘇洛斯解釋稱,這一結果表明宇宙可能存在尚未被完全理解的行星形成機制,能夠在高度不穩定的雙星環境中構建并維持行星系統。
研究團隊利用美國國家航空航天局(NASA)的凌星系外行星巡天衛星(TESS)數據,結合自主研發的探測軟件SHERLOCK,首次識別出其中兩顆行星的凌星信號。隨后,通過列日大學運營的SPECULOOS和TRAPPIST自動化望遠鏡網絡展開大規模地面觀測,最終確認了三顆行星的存在,并精確測定了其軌道參數。
這些專為探測暗弱恒星周圍小型系外行星設計的望遠鏡發揮了關鍵作用。米夏埃爾·吉隆教授領導的團隊表示,自動化觀測系統能夠持續監測目標天體,捕捉到微弱的凌星信號,為驗證行星存在提供了決定性證據。
“如此緊湊的雙星系統中存在三顆地球大小的行星,為研究極端條件下的行星演化提供了獨特視角。”祖尼加-費爾南德斯強調,“這將幫助我們檢驗現有行星形成模型的邊界,并重新思考銀河系中可能存在的多樣化行星架構。”
波蘇洛斯進一步指出,TOI-2267系統堪稱“天然實驗室”,有助于揭示類地行星在劇烈動力學環境中如何誕生并長期存續。傳統理論認為,雙星系統的引力相互作用會頻繁干擾行星軌道,但此次發現表明行星可能通過尚未明確的機制在極端環境中穩定存在。
目前,研究團隊正計劃利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡(JWST)對TOI-2267系統展開后續觀測,以期精確測定這些行星的質量、密度及大氣成分。下一代巨型地面望遠鏡的投入使用,也將為深入探究雙星系統中的行星形成機制提供更強有力的工具。
這項發現不僅拓展了人類對行星系統多樣性的認知,也凸顯了空間探測任務與地面專用望遠鏡協同觀測的優勢。隨著觀測技術的不斷進步,科學家有望揭開更多極端環境下行星系統的奧秘,重新定義生命可能存在的邊界條件。











