别的行星中会出现两个太阳？科学家：还有可能是四个

这是一幅由艺术家绘制的恒星系统巨爵座TV的插图，该恒星系统的特点是一对恒星被一个与其垂直的由物质组成的圆盘形成的行星环绕。图源：Mark Garlick/华威大学

由物质组成的圆盘形成的行星通常围绕着恒星的赤道运行。但现在科学家们发现，这种圆盘可能会大幅偏离，转而绕恒星的两极运行。

这项新的研究表明，行星可能会存在于围绕着成对恒星的极地轨道上，这可能会使这些行星产生与地球截然不同的季节。

恒星诞生于由气体和尘埃组成的星云中。每颗恒星的引力将这些物质吸引到它周围的螺旋轨道上。尽管这些云团刚开始以随机速度移向随机方向，但随着它们的瓦解，云团发生碰撞并合并。随着时间的推移，形成了一个被称为原行星盘的扁平圆盘，它通常与恒星的旋转方向相同，环绕着恒星的赤道运行。从这样一个圆盘中逐渐形成的行星通常也围绕着恒星的赤道运行，就像我们太阳系的行星一样。

之前的研究发现，几乎所有的初期恒星最初都被原行星盘所包围。这项研究的主要作者、英国华威大学(University of Warwick)的天文学家格兰特·肯尼迪(Grant Kennedy)说，单颗恒星周围的原行星盘至少有三分之一会形成行星。

然而，先前的计算机模拟表明，在原行星盘形成之后，它们再聚集其他任何物质都会使其失去平衡。这就可以解释为什么天文学家发现了绕恒星运行的太阳系外行星其轨道相对弯曲。

肯尼迪和他的同事专注于研究环双星行星，这种行星环绕两颗恒星运行。科学家们曾怀疑，围绕双恒星运行的行星可能会偏离轨道——这些行星可能会围绕恒星的两极运行，而不是在恒星相互围绕的同一平面上运行。

现在，肯尼迪和他的同事们发现了第一个环双星原行星盘排列错误的例子。肯尼迪在接受采访时说:“这是大自然比我们想象中更有创造力的例子之一。”

科学家们聚焦距地球146光年的四合星系统巨爵座TV(英文名HD 98800，是一个巨爵座内的四合星系统)。澳大利亚莫纳什大学的丹尼尔·普莱斯(Daniel Price)是这项研究的共同作者，他在一份声明中表示:“如果这里有行星诞生，那么该行星的天空中就会有四个太阳。”

天文学家们利用位于智利的大型射电天文台阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)捕捉到了围绕这四颗恒星中的两颗的原行星盘的高分辨率图像。这个行星盘的直径和太阳系小行星带的直径差不多。(另外两颗恒星在行星盘外面;它们彼此绕轨道运行。)

先前的研究证实了双恒星相互环绕的方式。这项新的研究揭示了围绕这些恒星的原行星盘实际上是围绕着它们的两极运行的。

肯尼迪说:“实际上我并没有期望这些数据能揭示两极的结构。基于之前的结果，我做的关于复杂翘曲结构的所有预测都完全错了。最终结果要简单得多，也更有说服力。”

在恒星系统巨爵座TV的原行星盘中嵌入的一颗行星，将会看到这张引人注目的行星盘和它所环绕的一对恒星。图源：Mark Garlick/华威大学

这些新发现表明极地结构中的环双星行星可能比人们通常认为的更为常见。肯尼迪说:“既然在这里行星盘是存在的，行星怎么会不存在呢?”

科学家们指出，如果有一颗行星由新发现的原行星盘形成，那么从这个行星的表面来看，这个圆盘就像一条几乎笔直地从地平线上升起的粗带。行星环绕的这对恒星会像在圆盘的平面上进进出出似的，使得行星表面的物体有时会出现两个阴影。

肯尼迪说，这样的行星也可能经历不同寻常的季节。他解释道:“对地球这个行星来说，季节的变化是因为地轴倾斜。”一年时间里，地球上每个半球每天吸收的日光量的增加或减少会影响该半球的冷热程度。

对于任何可能在巨爵座TV中逐渐形成的行星，轴倾斜并不是潜在季节变化的唯一因素。肯尼迪说:“当这些恒星围绕彼此运行时，它们在天空中的高度也会发生变化，”根据季节的不同，“有时一天会有两个太阳，有时一个。”