這個星系中所有行星的執行都保持著精準的同步。
Thibaut Roger / NCCR PlanetS
芝加哥大學天文學家Rafael Luque率領一眾學者在NASA“苔絲（TESS）”探測器和歐空局“基奧普斯（Cheops）”探測器的中，發現了一個奇特的全共振行星系統。
這個行星系統擁有6顆比海王星略小的氣體巨行星，距離地球約100光年。它們圍繞著一顆名為HD110067的恆星執行。讓人感到不可思議的是，這個行星系統中的所有行星軌道之間都保持著直接的共振關係。
所謂軌道共振，指的是環繞同一個質量中心執行的天體相互之間的週期性引力影響給這些天體執行軌道所帶來規律性改變。當天體互相靠近時，彼此之間會產生引力影響，長此以往這種影響就會不斷疊加，導致它們的軌道引數——常見的比如公轉週期——發生變化，併產生約束關係。由於會發生動量交換並導致軌道漂移，這種關係通常是不穩定的，影響會慢慢消除。但是在特定的情況下，它們可以透過自我修正來建立穩定的長期共振。
比如這個行星系統中最早被發現的兩顆行星公轉週期大約是9天和14天，隨後被發現的一顆行星公轉週期大約是20天。我們可以發現，這些行星相鄰兩顆的公轉週期之間都是3比2的關係。也就是說，每當第一顆行星每完成3次公轉，第二顆行星就剛好完成2次公轉。而第二顆行星和第三顆行星也是這樣，每當第二顆行星完成3次公轉，第三顆行星也剛好完成2次公轉。
這樣的軌道共振現象在我們的太陽系中並不罕見。比如海王星和冥王星之間、木星的一些衛星之間、土星的一些衛星之間、木星與一些小行星之間，等等。一些同屬一個行星系統的系外行星之間也存在著軌道共振。
但是假如我們發現，某個行星系統中所有多達六顆的已知行星之間都存在著這種關係，且這種關係彼此相關，形成了一條“共振鏈”，就有點匪夷所思了。
科研小組在HD110067行星系統中發現了第三顆行星之後不久，又在這顆行星的外側，發現了一顆行星。這顆行星的公轉週期大約為31天。這意味著每當第三顆行星公轉3次，這第四顆行星就剛好公轉2次。而在第四顆行星的外側，還有另外兩顆行星，它們的公轉週期分別是大約41天和55天，表明第四顆行星和第五顆行星保持著4比3的共振關係，而第五顆行星和第六顆行星之間，又保持著3比2的共振關係。
由於這種關係是相互關聯的，因此這個行星系統中的任意兩顆行星之間實際上都存在著軌道共振。比如每當第一顆行星完成6次公轉，第六顆行星就剛好完成1次公轉。
研究人員表示，行星軌道間存在共振關係的行星系統比例大約只有1%，而像這種存在“共振鏈”的更是聞所未聞。
很難說是什麼原因導致這個行星系統的佈局變得如此不可思議。共振的長期存在通常需要系統內部進行不斷的自我修正，而這種修正一不小心就會導致共振瓦解，尤其當一個行星系統記憶體在這麼多行星時，這種協調更是困難。
罕見的全共振六行星系統。ESA
參考
A resonant sextuplet of sub-Neptunes transiting the bright star HD 110067
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06692-3
