发现：一颗质量堪比海王星的系外行星正围绕一颗质量极低的 M 型矮星做近轨运行

据一项新的研究披露，一颗质量类似海王星的系外行星正围绕一颗名为 LHS 3154 的 M 型矮星做轨道运行，这一发现挑战了行星形成的理论模型。这颗行星的质量至少是地球的 13 倍；它围绕着一颗质量比太阳小 9 倍的恒星做近轨运行，表明小型恒星有时可成为比以前所知更大行星的主星。行星是在新生恒星周围由气体和星尘组成的致密星周盘中形成的。这些结构中的物质数量决定了星周盘中形成的行星质量能有多大。由于原行星盘中所含星尘质量与宿主恒星质量密切相关，因此行星形成理论预测，红矮星（M型矮星，即质量最小的恒星类型）不应成为质量比海王星（质量相当于17 个地球）还要大的近轨系外行星的宿主恒星。尽管在一些质量非常小的矮星周围发现有大质量的候选行星，但它们都显示出非常宽泛的轨道周期。Guõmundur Stefánsson和同事利用来自适居带行星探测器 (HPF) 摄谱仪的近红外精确径向速度观测报告称，在围绕 LHS 3154（一颗质量极低的 M 型矮星）的近距离轨道上发现了一颗巨大的系外行星。对 LHS 3154 的观测揭示了多普勒频移，表明存在着一颗质量接近海王星、轨道周期为 3.7 天的系外行星。据作者披露，目前的行星形成理论（包括星核吸积和引力不稳定机制）很难解释如何会在 LHS 3154 周围形成如此巨大的行星。Stefánsson等人还进行了行星形成模拟，结果表明，形成该行星的原行星盘中的星尘量需要比通常在低质量恒星周围的原行星盘中观察到的量至少要多 10 倍。Frédéric Masset在相关的《视角》中就 LHS 3154 系统如何挑战了行星形成理论进行了讨论。

对研究趋势感兴趣的记者请注意，Morales 等人在 2019 年 9 月发表的一项研究报告了对 GJ3512b 的探测，这是另一颗围绕质量极低的 M 型矮星运行的大质量行星，但其轨道周期要长得多。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.aax3198