CHEOPS揭示异象：新发现的行星“扰乱”秩序，挑战行星形成理论
欧洲空间局的CHEOPS（系外行星表征卫星）获得一项引人瞩目的发现：在距地球116光年的恒星LHS 1903周围，存在一颗“不合时宜”的第四颗系外行星。这颗新行星是一颗岩石行星，却位于两颗气态巨行星的外侧，完全颠覆了天文学家对行星系统层级结构的传统认知。这一由包括日内瓦大学、伯尔尼大学及行星形成研究中心在内的国际团队完成的研究，已发表在《科学》杂志上。
在我们的太阳系中，行星的排列遵循着一种明确的秩序：离太阳最近的四颗行星——水星、金星、地球和火星——都是岩石构成的；而外侧的木星、土星、天王星和海王星则是气态巨行星。长久以来，科学家认为这种结构并非偶然，而是行星形成过程的必然结果。然而，CHEOPS在LHS 1903系统中发现的这颗新行星，正在打破这种固有观念。
LHS 1903是一颗小而暗的M型红矮星，比太阳温度更低，亮度也更暗。此前，天文学家已经在这一系统中发现了三颗行星，它们的排列顺序似乎并未跳出常规。然而，当科学家利用CHEOPS——这颗由瑞士科研团队主导研发的高精度探测卫星——对该系统进行更深入的观测时，却有了意外的发现：在距恒星最远的位置，竟然还存在一颗行星，且它是一颗岩石行星。
“这一发现完全出乎我们的意料，”日内瓦大学天文学系副教授、CHEOPS任务科学家、论文合著者莫妮卡·伦德尔表示。“按照现有理论，岩石行星很难在气态巨行星的外侧形成。CHEOPS的高精度测量使我们得以捕捉到这个隐秘的信号，而它也正在推动我们重新思考行星系统的演化路径。”
为什么这一发现如此颠覆？关键在于原行星盘的环境条件。在恒星附近，温度极高，挥发性气体难以保留，只能形成岩石或金属构成的“裸核”。而在远离恒星的寒冷地带，气体可以凝聚并长期环绕在行星核周围，逐渐累积成浓厚的大气层，最终形成气态巨行星。按照这个逻辑，LHS 1903系统中距离最远的行星，理应也是一颗气态行星，但事实并非如此。
面对这一反常现象，科学家首先考虑是否有可能因为某种后天事件改变了它的面貌。例如，是否曾经发生过剧烈的撞击，剥离了它原本厚重的大气层？或者，这颗行星是否曾经历过轨道迁移，从较内层位置向外移动？但这些假设都无法完全解释现状。
最终，研究团队提出一个更具变革性的解释：行星并非同时形成，而是“分期分批”诞生的。这一被称为“由内向外形成模型”的理论早在十年前就被提出，但由于缺乏观测证据，一直未能获得广泛认同。
“根据我们在伯尔尼大学长期发展的行星形成模拟模型，我们发现，LHS 1903 e一定是在其外侧两颗气态巨行星形成之后很久才诞生的，”伯尔尼大学空间研究与行星科学部教授、研究合著者扬·阿利贝尔解释道。“因为它的质量与第三颗行星相当，如果它是在气体盘中形成的，理应也能捕获大量气体，成为一颗气态行星。因此，最合理的解释是：它是在原行星盘中的气体消散之后才形成的。”
换句话说，LHS 1903 e是一颗“迟到者”。当它的两个巨型邻居在气体资源丰富的早期迅速成长为气态巨行星时，它还只是一颗尚未诞生的岩石核。等到它真正成形，盘中已经没有足够的气体可以吸附，最终只能以岩石行星的身份“出场”。
随着观测技术的不断突破，科学家发现的系外行星系统越来越多样化，也越来越“不合常规”。这些发现不断推动着理论模型的更新，也让天文学家得以重新审视太阳系在宇宙中的位置——它或许并非标准模板，而只是无数演化路径中的一个特例。
“CHEOPS让我们看到了以前无法触及的细节，也让我们对宇宙的复杂性有了更深的敬畏，”日内瓦大学天文学系副教授、CHEOPS任务科学团队主席、论文合著者戴维·埃伦赖希总结道。“行星系统的多样性告诉我们，太阳系并不一定是普遍模式，而我们的理论，也必须不断进化。”
