天文学家惊呆了：发现三个地球大小的世界围绕双太阳系统运行

艺术家对 TOI-2267 Mario Sucerquia（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）的印象。图片来源：uux.cn/Mario Sucerquia（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）。

（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：在距离地球 190 光年的银河系一个安静的角落里，天文学家发现了一些直到最近似乎几乎不可能的东西：三颗地球大小的行星在双星系统内运行——一对紧紧地被锁定在引力拥抱中的太阳。该系统名为 TOI-2267，预计不适合行星形成。两颗恒星相互绕行通常会产生不稳定的、不断变化的引力场，扰乱行星的诞生或在行星生存之前将它们弹射出来。然而，这个系统不仅形成了行星——它拥有其中三颗行星，它们的大小都与地球差不多。

这一发现由一项国际合作在《天文学与天体物理学》上宣布，在科学上令人振奋，原因很简单：它迫使天体物理学家改写他们关于岩石行星可以在哪里形成和不能在哪里形成的假设。

与我们这样的单星系统不同，TOI-2267 是一个紧凑的双星，这意味着它的两颗恒星相互紧密而快速地绕行。从历史上看，此类系统被认为对复杂行星结构的发展充满敌意。但由列日大学和安达卢西亚天文研究所的研究人员领导的团队发现了系外行星科学中以前从未见过的东西。

其中两颗行星在其中一颗恒星前面经过或“凌日”。第三颗行星凌日伴星。这意味着两个太阳都拥有自己的轨道世界——使 TOI-2267 成为第一个已知的双星系统，其中行星在恒星对的每个成员面前穿过。曾经看起来像引力混沌的东西现在已经证明自己是一个有序的、工作的行星结构。

美国宇航局的 TESS 任务提供了原始的天基光变曲线，但这些行星的最初迹象并没有被 TESS 单独注意到。列日和 IAA-CSIC 的天文学家使用他们自己的软件 SHERLOCK 检测到了前两个信号，SHERLOCK 是一种计算“行星猎人”，旨在筛选大量数据集，以寻找由轨道行星引起的微小的变暗星光闪烁。

这些早期探测引发了一场在地球上协调一致的观测活动。SPECULOOS 和 TRAPPIST 等机器人望远镜位于高质量的观测地点，专为研究微弱恒星周围的小行星而设计，夜复一夜地监测 TOI-2267。他们的观测证实了信号的行星性质，并确定了所有三个世界的时间和轨道行为。

在双星系统中发现地球大小的行星不仅仅是编目上的成功，更是对长期理论的直接挑战。现有模型表明，一对紧密恒星的引力会破坏行星生长的气体和尘埃漩涡盘，使岩石行星在这种环境中要么稀有，要么寿命短。TOI-2267 与这一预期相矛盾。

这三个世界的存在迫使研究人员问大自然是如何管理的。行星是否在更远的地方形成并向内迁移？恒星曾经的轨道与今天不同吗？或者目前的模型只是低估了行星胚胎在混沌引力场中的恢复力？TOI-2267 现在是一个测试用例系统——一个用于对极端条件下行星形成理论进行压力测试的天然实验室。

这一发现并没有结束故事——它引发了一长串后续问题。现在这些行星已经得到证实，下一个前沿领域是测量它们的质量、密度，如果可能的话，测量它们的大气层特征。詹姆斯·韦伯太空望远镜和目前正在建设的巨型地面望远镜等仪器将使研究这些行星成为可能，不仅将其视为光点，而且将其视为物理世界。

如果研究人员成功捕获光谱——穿过行星大气层的星光中化学物质的微弱特征——他们就可以确定这些世界是否具有厚厚的大气层、火山表面、气体或冰的海洋，或者可能具有类似于早期地球的条件。二进制系统曾经被认为是贫瘠的地方;TOI-2267 表明它们可以承载值得认真科学好奇心的环境。

除了行星本身的兴奋之外，这一发现还展示了将大型宽视场太空巡天与有针对性的地面望远镜相结合的非凡力量。TESS广撒网;SPECULOOS 和 TRAPPIST 提供了确认和表征发现所需的精度。这种联合方法正迅速成为系外行星科学进步的引擎。

就在三十年前，太阳系之外还没有已知的行星。今天，像 TOI-2267 这样的发现表明，行星可以在我们的理论曾经被排除在外的地方生存和繁荣。每一个这样的系统都扩展了我们的想象力——以及我们的谦逊——关于大自然能够在哪里构建世界。宇宙不仅比我们想象的更奇怪;它比我们想象的更具创造性。

更多信息：S. Zúñiga-Fernández 等人，M5V-M6V 双星系统中的两颗温暖的地球大小的系外行星和一颗地球大小的候选行星，TOI-2267，天文学与天体物理学 （2025）。DOI：10.1051/0004-6361/202554419