不守规矩的行星

同一张“煎饼”上的行星

在我们的太阳系中，行星们的轨道有个显著的特点，就是这些椭圆一个套一个，几乎都在一个平面上，就像都贴在一张煎饼上似的，没有谁的轨道翘出来。不同行星的轨道面偏差最多也不过几角秒。这个偏差小到什么程度呢？打个比方，如果把不同行星的轨道面比作一张直径1000米的大饼，它们的轨道面的偏差就只有一张纸那么薄！

根据天文学家关于太阳系形成的说法，这其实是个很自然的结果。整个太阳系以及各个行星都是从一块气体云中诞生的，气体云旋转收缩，中心形成了太阳，外围形成了一个扁平的气体盘，在气体盘中诞生了各个行星。行星们的转动都延续着原来气体盘的方向，所以都是相同的，轨道也在一个平面上就不足为奇了。

按理说，太阳系外的行星形成，应该和我们太阳系没啥本质不同，所以它们如果也有兄弟姐妹，轨道应该也同在一个平面上。不过，美国天文学家的发现却打碎了这个想法，他们发现仙女座中一颗恒星周围的两颗行星排列得完全不合规矩。它们的轨道椭圆非但不在一个平面上，两者的夹角甚至达到了30度之多！

如何窥视地外行星的一举一动？

这颗恒星距离我们有45光年，质量比太阳略大，目前已发现它有3颗行星。它是天文学家在太阳系外发现的第一个拥有两颗以上行星的恒星。这么远的距离，天文学家是如何发现行星的轨道有异常情况呢？

我们常说行星围绕恒星运动，实际上是恒星、行星都围绕着它们共同的质量中心运动，不过由于恒星的质量远大于行星，质量中心也就非常接近恒星，因此看起来好像是行星围绕恒星运动，其实恒星也在围绕质量中心转动，不过运动幅度很小，看起来只有轻微的摆动。但由于仙女座的这颗恒星离我们太远了，所以无论是行星的运动还是恒星的摆动，我们都无法直接观测到。

为此，美国科学家只能结合地面望远镜和哈勃太空望远镜的观测数据进行研究。地面望远镜可以观测这颗恒星的视向速度。所谓视向速度，就是恒星沿着我们视线的方向远离或者靠近我们的速度。如果恒星向着我们运动，光的光谱就会变蓝；背离我们运动，光的光谱就会变红。通过观测恒星光谱的变化，天文学家就可计算出恒星的视向速度。知道了视向速度的变化，就可以知道恒星摆动的情况，以及周围行星的信息了。

不过，单靠视向速度即恒星前后运动的信息是不够的，恒星摆动的时候，在天空中上下左右的位置也会变化，而地面望远镜的能力有限，没办法测量恒星在天空中位置的变化，这时候就要靠太空中的哈勃望远镜了。

哈勃望远镜可以辨认出这颗恒星在围绕质量中心运动时，在天空中位置出现的微小变化。把这些数据同地面望远镜的观测数据结合起来，天文学家不但更加精确地得到了恒星外围两颗行星的质量，还计算出了这两颗行星轨道的夹角。

这是天文学家第一次在太阳系外的行星上完成这样的计算。令人惊讶的是，这颗恒星外面的两颗巨大的气态行星轨道夹角达到了30度。

谁让行星不守规矩？

为什么行星会不守规矩呢？

天文学家推测，导致这种现象的原因可能有二，一是行星间的强烈影响，这两颗巨行星相互之间的引力很大，可能扰乱了它们本来在同一平面上的轨道，或是它们被外面一颗还未被发现的行星吸引，而改变了运动的步调。

另一种可能是，这颗恒星还有伴星，伴星对两颗行星施加了影响，扭转了行星的轨道平面。这颗恒星的确存在着一颗伴星，即质量较小的红矮星，它到这颗恒星的距离至少相当于地球到太阳距离的750倍。它的引力对于那些行星必然有所影响，在其作用下，行星轨道脱离原来的平面，是完全可能的。

这颗携带行星的恒星距离太阳系还算比较近，天文学家可以通过它来了解太阳系外的宇宙，那里也许还会给我们带来更多意想不到的发现。

两颗气态巨行星轨道夹角超过了30度