【2026年2月12日】 欧洲航天局(ESA)特征化系外行星卫星(CHEOPS)观测显示,邻近红矮星LHS 1903周围存在一个由四颗行星组成的系统,其中最外侧行星为小型岩质行星,而非通常预期的气态巨行星。研究团队认为,这一异常排列表明,该行星可能在系统中气体已大幅耗尽的阶段才形成,为行星在“贫气环境”中形成提供了有力观测证据。相关成果已发表于《科学》杂志。
红矮星LHS 1903的行星系统构成
LHS 1903位于猎户座,是一颗小型M矮星,距离地球约116.3光年。该恒星亦被称为TOI-1730或G 107-55,温度和亮度均低于太阳。
围绕LHS 1903运行的行星系统目前已确认有四颗行星:
- 最内侧为岩质行星LHS 1903b;
- 其外依次为两颗气态行星LHS 1903c和LHS 1903d;
- 最外侧则是新确认的行星LHS 1903e。
华威大学天文学家托马斯·威尔逊(Thomas G. Wilson)及其同事利用CHEOPS数据发现,位于最外侧轨道的LHS 1903e并非气态巨行星,而是一颗小型岩质行星。这使得该系统呈现出“岩质—气态—气态—岩质”的“内外反转”结构。威尔逊表示,岩质行星通常不会出现在距离恒星如此遥远的位置。
挑战传统行星形成模式
现有行星形成模型普遍认为:
- 靠近恒星的行星更易在强烈辐射作用下失去气态外层,仅保留致密固态核心,因此多为岩质行星;
- 较远、更冷的轨道区域有利于气体聚集和保留,适合气态巨行星形成和长期存在。
在这一框架下,LHS 1903b为岩质行星、LHS 1903c和LHS 1903d为气态行星的排列表现出与理论相符的特征。然而,位于更外侧轨道的LHS 1903e却被确认是岩质行星,意味着它要么在形成后失去了气态大气层,要么在形成过程中从未获得显著的大气包层。

CHEOPS项目科学家、欧洲航天局天文学家马克西米利安·冈特(Maximilian Günther)指出,人类对行星如何形成和演化仍存在诸多未知,而此次发现正是该任务旨在寻找的、用于破解相关问题的关键线索之一。
排除传统解释 指向“依次形成”情景
针对这一异常结构,研究团队对多种可能情景进行了检验。
天文学家首先考虑,LHS 1903e是否曾遭遇大型小行星、彗星或其他天体的剧烈撞击,从而剥离其气态大气层;另一种设想则是,系统中行星在演化过程中发生过显著的轨道迁移或位置交换。
通过对行星轨道周期的计算及相关动力学模拟,研究人员表示已排除上述情景的可能性。
相反,研究结果指向一种更具代表性的解释:LHS 1903系统中的行星可能并非在同一时期形成,而是经历了“依次形成”的过程。威尔逊表示,当最外侧行星LHS 1903e形成时,系统内的气体可能已经基本耗尽,而气体通常被视为行星形成过程中的关键组成部分。在这种“贫气环境”下仍形成了一颗小型岩质行星,被研究团队视为行星可在极少气体条件下形成的首批直接观测证据之一。
研究发表
相关研究以“红矮星LHS 1903周围四行星系统中发生的贫气行星形成”为题,由Thomas G. Wilson等人撰写,于2026年2月12日在线发表于《科学》(Science)杂志,DOI为10.1126/science.adl2348。
