內容摘要：氣態巨行星在小的紅矮星周圍沒有出現。鳴謝:梅麗莎·維斯，CfA神秘的地球uux.cn）據哈佛史密森天體物理中心：：天文學家已經揭示了宇宙中最小和最常見的恒星，叫做紅矮星，很少擁有像木星一樣的大行星。這
氣態巨行星在小的紅矮星周圍沒有出現。鳴謝:梅麗莎·維斯，巨行CfA
（神秘的矮星
地球uux.cn）據哈佛史密森天體物理中心：：天文學家已經揭示了宇宙中最小和最常見的恒星，叫做紅矮星，周圍很少擁有像木星一樣的出現大行星。這種木星類似物的氣態缺乏可能對紅矮星周圍的類地行星的發展以及對能夠支持外星生命的世界的搜索產生重大影響。
作為當地最大的巨行行星，木星在我們太陽系的矮星演化中扮演了主導角色。科學家認為木星最終為地球變得適合居住創造了條件，周圍影響了我們世界的出現形成、大小和構成。氣態因此，巨行紅矮星行星系統中缺乏龐大的矮星
氣態巨行星表明，任何常駐的周圍巖石世界可能都沒有進化成特別適合地球生命的地方。
“我們已經證明，出現最小質量的恒星沒有木星，這意味著木星質量的行星接收的星光量與木星從我們的太陽接收的星光量相似，”哈佛&史密森尼天體物理中心(CfA)的研究員艾米麗·帕斯說，她是arXiv預印服務器上發表的一項新研究的主要作者，該研究將發表在天文學雜志上，傳達了這一結果。“雖然這一發現表明真正的類地行星在紅矮星周圍可能很少，但我們對這些系統仍有很多不了解，所以我們必須保持開放的思維。”
這些發現具有額外的重要性，因為許多紅矮星是我們最近的宇宙鄰居。這種接近性，加上寒冷昏暗的紅矮星不會在強光下淹沒它們的行星，使它們成為調查系外行星大氣的最容易接受的目標——這是現在和未來幾十年的一個關鍵研究重點。
“我們在這項研究中觀察的小紅矮星是我們最接近的宇宙鄰居，這意味著它們的行星是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡詳細檢查的理想候選對象，”研究的合著者大衛·夏博諾說，他是哈佛大學教授，也是哈佛大學和史密森尼安天體物理中心的成員。“但現在我們有非常有力的證據表明，像木星和土星這樣的冷氣體巨星在這些恒星周圍非常罕見，我們最終研究的溫帶巖石行星可能會與我們的地球預期大相徑庭。”
為了測量木星行星的頻率，帕斯和同事們研究了前所未有的200顆小紅矮星，每顆只有太陽質量的10%到30%。這種微小的紅矮星是宇宙的常態，在我們的星系中遠遠超過太陽大小的恒星。這些觀測數據是在2016年至2022年期間收集的，主要來自位于亞利桑那州的弗雷德·勞倫斯·惠普爾天文臺，以及智利的塞羅·托洛洛美洲天文臺。
研究人員依靠徑向速度技術在他們的恒星數據集中找出任何大型系外行星。當行星圍繞它們的主恒星運行時，天體相互作用的引力導致恒星輕微“抖動”,這種效應在詳細的星光讀數中清晰可見。
在整個恒星樣本中，研究人員沒有發現一顆類似木星的行星。基于固有的統計不確定性，研究人員可以有把握地說，木星發生在不到2%的低質量紅矮星行星系統中。
這一發現與類似的對像我們的太陽這樣的中型恒星的調查形成了鮮明的對比，這些中型恒星通常在類似木星的距離上擁有巨大的行星。這些星球的巨大質量——僅木星一個星球的質量就超過了所有其他星球的質量總和——轉化為巨大的引力，而巨大的引力又轉化為對其他天體的深遠影響。
“在太陽系中，木星是惡霸，”夏博諾說。“許多使地球成為現在這個樣子的原因可以追溯到木星在太陽系歷史早期的活動。”
其中最重要的事件是木星在太陽系存在的最初幾億年里的遷移。在太陽系的遠端形成后，木星和其他外行星一起，理論上被認為已經向內朝著太陽移動。在這個過程中，巨大的木星引力將富含冰的彗星體分散到與內太陽系四個巖石世界的碰撞路線上。
隨著大量這些冰體撞擊我們年輕的星球，它們帶來了大量的水，可能還有有機(含碳)分子。水匯集在我們的地球表面，形成了海洋，在海洋中，有機分子被認為已經混合在一起幾百萬年了。最終，分子進化出復雜性并開始自我復制，已經過渡到我們所說的生命。
沒有木星，這些條件可能不會出現，生命之旅可能永遠不會開始。
盡管新的發現確實表明，導致我們太陽系中至少一個世界變得適合居住的環境不太可能與小紅星主持的太陽系相匹配，但當涉及到這些系統中的外星生命時，大門遠未關閉。
“我們不認為沒有木星就一定意味著紅矮星周圍的巖石行星不適合居住，”Charbonneau說。
明顯缺乏類似木星的巨型行星意味著更多的原材料可以用來建造更小的巖石天體，因為這些材料沒有被納入類似木星的世界。事實上，其他研究表明，紅矮星的固體世界往往比類日恒星周圍的固體世界更大。
與此相關的是，與類太陽恒星相比，紅矮星周圍似乎形成了更多的巖石行星。例如，著名的TRAPPIST-1行星系統將七個巖石世界打包到離主紅矮星比水星離太陽更近的軌道上。
總之，紅矮星行星系統只是和我們的不同。這種差異可能會導致我們尚未意識到的豐富的可居住性的可能性。
帕斯說:“我們的工作表明，質量與地球相似的巖石世界和環繞紅矮星在與我們地球截然不同的環境中誕生和成長。”“我們很高興看到這到底意味著什么，因為我們正在穩步前進，遠程探索我們宇宙鄰居中的行星。”
研究小組的其他成員包括詹妮弗·溫特斯(CfA和威廉姆斯學院)，喬納森·歐文(CfA和英國劍橋大學)，大衛·萊瑟姆，佩里·柏林德，邁克爾·卡爾金斯，吉爾伯特·埃斯奎爾多和杰西卡·明克(CfA)。
