中科院天文研究所恒星部、哈佛大学天体物理中心和史密森学会的天文学家扬-舒布亚克（Ján Šubjak）领导的科学家小组最近宣布了系外行星研究领域的一项重大发现。利用 TESS 太空任务的数据和智利 HARPS 光谱仪的地面观测数据，确认了一颗名为 TOI-2458 b 的迷你海王星系外行星的存在。
发现TOI-2458 b小海王星
TOI-2458 b首次被确认为一颗凌星--当它在母恒星前方移动时，会导致恒星亮度的周期性降低。恒星亮度的变化促使科学家们进行进一步的详细观测。结合 TESS 卫星的数据和光谱测量结果，可以确定这颗行星的大小、质量和其他性质。
TOI-2458 b行星的半径约为地球的2.8倍，质量约为地球的13.3倍。它的轨道非常近--绕恒星运行一圈只需要 3.74 天。这意味着这颗行星所处的环境非常炎热，不利于生命的生存。
母星及其不寻常的特性
TOI-2458 b 所围绕的恒星也引起了科学家们的注意。这是一颗 F 型恒星，质量略高于太阳，表面温度约为 6000 K。分析表明，这颗恒星正处于演化的后期阶段，并开始脱离主序，这表明它的年龄约为 57 亿年。
另一个令人惊讶的发现是，这颗恒星的自转速度很快，仅持续 9 天，而且磁活动周期很短，只有 54 天。这种组合在 F 型恒星中并不多见。类似的短周期只在少数恒星中观测到过，比如τ Boo，它因与一颗热木星型系外行星的相互作用而闻名于世 (注：根据中国科学院捷克语研究所的说法，太阳系中有木星或海王星，但如果是系外行星，建议说 "热木星"、"小海王星 "等）。
"我们的观测结果表明，这个系统在动态方面非常有趣。 舒布亚克博士说。 "恒星的快速旋转和磁性活动可能是过去与行星天体相互作用的结果"。
在TOI-2458星系中发现另一颗行星
对TOI-2458行星系统的进一步调查发现，在距离恒星更远的地方还有第二颗行星在运行。这颗行星的轨道周期约为16.5天，这意味着它比TOI-2458 b离恒星更远。动力学模型表明，它的质量是地球的10到25倍，但要更精确地确定它的特性，还需要进一步的观测。
系统形成的历史和失落的热木星的作用
这项研究最重要的发现之一是提出了一个假设，即TOI-2458行星系过去可能包括一颗热木星。与这些行星是从原行星盘外部迁移而来的假设相反，这颗热木星可能是在距离恒星非常近的地方就地形成的。
然而，随着时间的推移，由于潮汐的相互作用，这颗巨大的行星被恒星吞没了。这个过程可以解释为什么TOI-2458现在旋转得异常快。 "摄入一颗巨大的行星可能会给恒星带来巨大的旋转扭矩"。 舒布亚克博士解释说。
对当前系统动态的影响
如果这个关于失落的热木星的假设成立，那么它在过去的存在将极大地影响其余行星的轨道动态。科学家们认为，引力相互作用可能导致了小海王星 TOI-2458 b 不寻常的轨道倾斜，它现在绕着恒星的两极运行。这种倾斜可能是在热木星旋入其恒星之前，该系统早期阶段对该行星产生的世俗共振的结果。
对系外行星研究和行星系统形成的影响
如果得到证实，这一假说将为我们提供新的见解，让我们了解恒星系统是如何与在其附近运行的行星相互作用的。未来的观测可以为这一理论提供进一步的证据，同时揭示系外行星系统动力学过程的更多细节。类似的研究还可以揭示这种情况在我们银河系中的常见程度，以及这种系统的形成和长期稳定必须满足哪些条件。 "TOI-2458系统向我们展示了宇宙充满了惊喜，并为我们的行星形成模型带来了新的挑战。 舒布亚克博士补充道。
中国科学院天文研究所/ gnews - RoZ
人工智能视觉中的 TOI-2458 系统示意图。使用 DALL-E、OpenAI 创建的图像
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