近日，一支由日内瓦大学领衔的国际天文研究团队取得突破性发现，在距离地球约73光年的红矮星系统中，探测到一颗轨道极度反常的系外行星GJ 3090 b。该行星不仅轨道严重偏离宿主恒星赤道面，更是罕见地反向公转，与母星自转方向完全相悖，且周边无任何可扰动轨道的大质量天体，彻底打破了人类对行星系统演化的传统认知。相关研究成果已于当地时间9月21日正式发表在《天文学与天体物理学》期刊上。
据了解，GJ 3090 b早在2022年被人类首次发现，属于银河系中极为常见的亚海王星类行星，其半径约为地球的2.2倍，质量约为地球的4.5倍。长久以来，天文界普遍遵循经典行星形成理论：行星诞生于年轻恒星周围的气体尘埃原行星盘，会承袭尘埃盘的旋转方向，始终与宿主恒星自转方向保持一致，且轨道平面基本贴合恒星赤道面，仅存在极小角度偏差。
为精准探究这颗行星的轨道特征，研究团队依托智利拉西拉天文台的NIRPS红外光谱仪开展高精度观测。该设备优异的红外探测性能，让科研人员得以精准测算小型系外行星的轨道倾角，最终测出GJ 3090 b的轨道与宿主恒星赤道面夹角（Psi值）高达136度。作为对比，太阳系地球的轨道倾角仅约7度，绝大多数已知行星的轨道均与母星赤道面近乎平齐。
日内瓦大学天文学系研究员Yann Carteret坦言，这一观测结果远超团队预期：“令我们非常惊讶的是，GJ 3090 b不仅处于高度偏离的轨道上，而且还是逆行轨道，其运行方向与母星的自转方向相反。”这一特征让该行星成为极为特殊的存在。
科研团队进一步排查行星系统周边环境后发现，这颗“叛逆”行星是典型的“独行者”，系统内不存在气态巨行星、褐矮星、伴星等任何大质量天体。而人类目前已知的5颗Psi值大于70度的高倾角行星，均依靠周边大质量天体的引力扰动，得以解释轨道异常现象，GJ 3090 b是目前唯一无外部引力干扰却出现极端逆行轨道的行星。
长期以来，天体引力扰动是学界解释行星轨道偏移、逆行公转的核心传统机制，但这一经典理论在GJ 3090行星系统中完全失效。对此，研究团队提出了全新演化假说，为破解行星轨道异常谜题提供了新方向。日内瓦大学研究人员Vincent Bourrier解释，该恒星系统形成初期，宿主红矮星或许吸积了一团方向迥异的次级物质盘，这一次级吸积盘与原生尘埃盘旋转方向相反、处于逆行状态，而GJ 3090 b正是在这一特殊次级盘中诞生，最终形成了违背常规的逆行公转轨道。
研究人员表示，行星轨道倾角（Psi值）是解读行星系统形成与演化的关键核心参数，能够直观反映星系诞生初期的物质运动与环境变化。此次GJ 3090 b的颠覆性发现，不仅刷新了人类对系外行星轨道多样性的认知，也推翻了单一的行星演化传统模型。未来团队将持续观测该行星系统，并广泛测算其他行星系统的轨道倾角，进一步验证新型吸积盘演化假说，深入探索宇宙行星系统的多样形成机制。
【来源：游民星空】
