被動過手腳？科學家：太陽系是自然演化最不容易導致的一種結果

在首顆系外行星被發現之前，天文學家總是假設別的太陽系和我們的大同小異。
但現在，人們已經發現了5000多顆系外行星。這些行星環繞著3000多顆恒星運行。在這3000多個太陽中，目前有850個已確認帶有2顆以上的行星。那麼這些行星系統和我們的太陽系相似嗎？新的研究結果認為：可以說毫無相似之處。

宇宙間的四種行星系。太陽系的布局就目前看來確實非常稀有。UniBe / NCCR PlantS / Tobias Stierli
科學家在2月14日發表的一篇論文中將系外行星系統分成了四大類。我們的太陽系被歸為「正序型」，而這一類卻是四類行星系統中最稀有的。其他三類則分別是：「相似型」、「反序型」和「混合型」。
行星之于行星系，并不像是豆子之于豆莢，行星系也無法簡單地劃分為兩種基本系統。事實上，基于現有的發現，行星系至少可以分成四大類。

「正序型」行星系的特點是，行星的質量隨行星和恒星距離的增加而增加。比如我們的太陽系，離太陽最近的是最小的四顆類地行星，離太陽較遠的是四顆氣體巨行星。
「反序型」行星系則與之相反：行星質量隨其與恒星距離的增加而下降。「混合型」行星系中的行星質量則與其和恒星的距離沒有關系。
而在「相似型」行星系中，所有行星的質量差不多。比如TRAPPIST-1行星系已知擁有7顆行星，它們的質量基本上都和地球差不多大。
統計結果顯示，「相似型」行星系的數量是最多的，大約占到了80%；而我們太陽系這種「正序型」是最少的。

TRAPPIST-1行星系屬于「相似型」。NASA / JPL-Caltech
行星系之所以可以分為這些類型可能有兩個主要原因。其一是原行星盤的質量；其二是恒星的重元素含量。
研究人員認為，重元素含量少的恒星，搭配小型低質量原行星盤，會孕育出「相似型」行星系；重元素含量高的恒星，搭配大型高質量原行星盤，會孕育出「正序型」和「反序型「行星系；「混合型」行星系則可能多由中等規模的原行星盤演化而來。

這其中我們最關注的可能就是我們的太陽系是否具有某種特殊性。就目前來看似乎確實比較特殊，因為「正序型」行星系極為稀少。
行星系布局除了與原行星盤的特點有關，還與后期行星系內部的動力學演化有關。許多氣體巨行星會遷徙到距離恒星很近的地方，成為「熱木星」；有些行星會相互碰撞；有些則會被甩出行星系，成為流浪行星。而「正序型」行星系是否是這種演化最不易導致的一種結果，是值得考慮的。

宇宙間的四種行星系。UniBe / NCCR PlantS / Tobias Stierli
由于太陽系是迄今已知唯一存在生命的行星系，行星系的類型對于生命演化有著什麼樣的意義也頗受關注。如果「正序型」行星系會提升生命出現的機率，而這類行星系數量又極少，那麼生命在宇宙中的自然會變得更加稀有；如果所有類型的行星系都擁有平等的生命演化成功機率，那麼生命應該遍布整個宇宙。當然實際情況有可能更為錯綜復雜。
系外行星的探測技術還在發展。也許我們只是暫時沒有發現那些目前看起來稀少的行星系，也許我們目前所發現的行星系中還存在著沒有發現的行星。真相究竟如何，相信一定會隨著越來越多的行星系被發現而浮出水面。


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