破解雙重熱木星成因 天文學家發現遷移機制關鍵

記者林育如／編譯

天文學家近日揭開了宇宙中最神秘的行星之一「雙熱木星」（double hot Jupiters）的起源之謎。這類罕見的系外行星成對存在於雙星系統中，分別環繞兩顆雙星運轉，形成一種奇特的天體排列。研究團隊希望藉由這項發現，能找到更多這類稀有行星。

根據《SPACE》報導，熱木星是指尺寸與木星相當或更大的氣態巨行星，環繞恆星的軌道極近，甚至一個「年」不到地球的一天。雖然熱木星本身罕見，只存在於約1%的恆星系統中，但雙熱木星更為稀有，因為它們必須同時存在於雙星系統中，分別繞行兩顆恆星。

這種天體配置對現有行星形成理論提出挑戰。研究團隊認為，雙星系統的正常長期演化過程，能自然促成每顆恆星周圍形成一顆熱木星。該過程被稱為馮·齊佩爾-利多夫-高賽（von Zeipel-Lidov-Kozai，簡稱ZLK）遷移機制。

ZLK機制描述，行星在軌道傾角或形狀異常時，會受到另一天體重力影響，導致軌道逐漸改變，最終靠近母恆星，成為熱木星。耶魯大學天文學家、研究團隊領導人馬蓮娜·瑞斯（Malena Rice）形容：「ZLK機制就像一場宇宙之舞，在雙星系統中，另一顆恆星能扭曲行星軌道，使其向內遷移，最終兩顆恆星各自擁有一顆熱木星。」

為驗證理論，瑞斯與團隊利用耶魯大學研究計算中心的Grace超級電腦，結合NASA系外行星資料庫與歐洲太空總署（ESA）蓋亞（Gaia）衛星的星體追蹤數據，模擬雙星系統中兩顆行星數十億年的演化過程。耶魯大學研究員劉宇柔（Yurou Liu）表示：「透過先進運算，我們得以探索人類一生無法目睹的行星演化，並從中找到可觀測的痕跡。」

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這項研究也讓行星形成模型變得更加有趣。劉宇柔指出：「巨行星通常被認為是在距離母恆星較遠的區域形成，熱木星的存在既神秘又容易觀測，是值得深入研究的對象。」

對於未來尋找更多雙熱木星，團隊建議重新檢視那些已知擁有一顆熱木星的雙星系統，但條件是雙星間距離需適中——既不能太近，也不能太遠，才能讓雙星互相影響，促成雙熱木星的形成。

該研究於2025年6月10日發表於《天體物理學期刊》（The Astrophysical Journal），為揭開雙星系統中行星形成奧秘提供了重要線索，也為尋找更多稀有系外行星指明方向。

資料來源：SPACE

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