藝術家構想了一顆巨大的氣態行星圍繞一顆名為TOI-5205的紅矮星運行。(Image credit: Katherine Cain, courtesy of the Carnegie Institution for Science)
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（By Robert Lea）：天文學家發現了一個不尋常的行星係統，由一顆木星大小的行星圍繞一顆隻有太陽係氣態巨行星四倍大小的小恒星運行組成。這種圍繞一顆相對較小的恒星運行的巨大行星的“禁止”配置可能會挑戰氣態巨行星如何形成的理論。
這顆太陽係外行星，或稱“係外行星”，圍繞一顆名為TOI 5205的紅矮星運行，這顆紅矮星比太陽冷得多，也小得多。這些M矮星是銀河係中最常見的星體類型，它們的體積小，溫度相對較低，這使得它們比太陽更紅。
雖然平均而言，這類恒星比其他類型的恒星擁有更多的行星，但之前人們認為，它們的形成使它們不太可能被氣態巨行星環繞。這顆被命名為TOI 5205b的係外行星是由天文學家利用美國宇航局的淩日係外行星調查衛星(TESS)望遠鏡發現的，挑戰了這一概念。該團隊使用各種地麵望遠鏡和儀器確認並描述了這顆行星的特征。
“宿主星TOI-5205的大小大約是木星的四倍，但它卻以某種方式形成了一顆木星大小的行星，這非常令人驚訝！”研究小組組長、卡內基科學天文學家舒巴姆·卡諾迪亞在一份聲明中說。
盡管以前在M顆矮星周圍發現過氣態巨行星，但沒有一顆發現它們圍繞著質量如此之小的類星TOI-5205運行。
行星是在圍繞年輕恒星旋轉的氣體和塵埃圓盤中形成的，稱為“原行星圓盤”。這種物質是塌縮產生其中心恒星的同一物質的殘餘。當密集的斑塊在自身重力作用下坍塌時，行星核就誕生了，然後它們收集更多的物質。
目前的行星形成模型表明，要誕生一個氣態巨行星，需要相當於地球質量10倍的物質。這首先形成了一個岩石核心，這個核心繼續積累氣體，形成圓盤，形成一個巨大的行星。然而，這一過程必須迅速進行。
“一開始，如果盤中沒有足夠的岩石物質來形成最初的核心，那麽就無法形成氣態巨行星。最後，如果圓盤在大質量核心形成之前蒸發掉，那麽就不可能形成氣態巨行星。然而，盡管有這些護欄，TOI-5205b還是形成了，”卡諾迪亞在聲明中解釋道。“基於我們目前對行星形成的名義理解，TOI-5205b不應該存在；它是一個‘被禁止’的星球。”
為了描繪這個係統對於天文學家所預期的行星係統來說是多麽的不平衡，想象一下我們的恒星太陽被壓扁到柚子大小。體積的縮小意味著我們太陽係中最大的氣態巨行星木星將隻有一粒豌豆那麽大。
TOI-5205係統更像是一顆豌豆繞著一個檸檬轉。

一顆類似木星的行星圍繞著一顆類似太陽的恒星運行，可以比作一顆豌豆圍繞著一個葡萄柚；對於TOI-5205b來說，因為它的宿主星要小得多，所以它更像是一顆圍繞著檸檬的豌豆。(Image credit: Katherine Cain courtesy of the Carnegie Institution for Science)
大小上的差異如此之大，以至於當TESS使用一顆行星從其恒星麵前經過時引起的光線下降時，這種方法被稱為淩日法，光線下降占恒星總光輸出的7%。
這使得這顆木星大小的係外行星使TOI-5205變暗，成為已知由係外行星淩日引起的最大一次光線下降。
這種光線的極端下降或技術上的“大過境深度”，可能使該係統成為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)後續研究的理想選擇。
JWST的觀測有助於確定TOI-5205 b的大氣成分，並可能揭示這顆“禁忌”行星的誕生過程。
該團隊的研究發表在《天文學雜誌》上。