陸最新揭祕超級地球迷你海王星如何演化。圖為該項研究成果藝術想像圖。（中新社╱中國科學院國際合作局提供）
陸最新揭祕超級地球迷你海王星如何演化。圖為本項研究成果相關示意圖。（中新社╱中國科學院國際合作局提供）
中國科學家近日在系外行星研究領域取得重要突破。中國科學院國家天文台12日宣布，研究團隊利用大陸國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡（LAMOST）巡天觀測資料，結合歐洲太空總署的Gaia衛星及開普勒太空望遠鏡數據，首次發現「超級地球」與「迷你海王星」兩類常見系外行星，在軌道偏心率與公轉周期之間呈現截然相反的關係，揭示兩者經歷了不同的演化歷程。相關成果已於國際權威期刊Science發表。
自開普勒望遠鏡2009年升空以來，天文學家已在太陽系外發現數千顆行星，其中以半徑介於地球與海王星之間的「超級地球」與「迷你海王星」最為常見。然而，這兩類行星除了組成成分不同外，是否擁有不同的動力學演化歷史，始終是學界關注的重要課題。
由南京大學教授謝基偉領軍的研究團隊，透過創新的統計方法，利用「凌星持續時間比」分布反推大批系外行星的平均軌道偏心率，並藉助LAMOST與Gaia提供的高精度恆星參數，大幅提升分析可靠性。
研究結果顯示，迷你海王星的軌道偏心率會隨公轉周期縮短而升高，也就是越靠近母恆星，其軌道越偏離圓形；相反地，超級地球則呈現周期越短、偏心率越低的趨勢，符合傳統潮汐圓化與引力散射理論預測。
研究人員進一步透過理論模型分析指出，超級地球與迷你海王星實際上走上了完全不同的演化道路。論文共同第一作者、南京大學博士生辛科霆表示，超級地球可能曾遭遇劇烈的行星散射與巨大撞擊等「暴力事件」，使軌道偏心率升高，之後再受到潮汐作用逐漸趨向圓形；迷你海王星則較少經歷激烈碰撞，而是在較平穩環境下，透過長時間軌道演化緩慢改變偏心率。
謝基偉指出，這項研究首次從動力學角度證實，超級地球與迷你海王星並非單一族群，而是兩種演化上相互獨立的行星類型。這意味著行星大小不僅反映組成結構，也暗示其形成與演化命運，未來相關理論模型必須同時解釋兩類行星截然不同的軌道規律。
研究團隊表示，此成果不僅深化人類對系外行星多樣性的理解，也凸顯郭守敬望遠鏡在大樣本恆星觀測上的獨特優勢。未來「行星軌道偏心率趨勢（POET）」系列研究將進一步建立行星偏心率與質量、年齡等參數的完整演化圖譜，為回答「地球與太陽系在宇宙中是否特殊」這一根本問題提供更多科學依據。
2026/06/12 19:43
轉載自中時新聞網: https://www.chinatimes.com/realtimenews/20260612003966-260409
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