LHS 1903的AO成像和灵敏度曲线。图片来源：Science

国际天文学家发现的遥远行星系统，颠覆了长期以来关于行星形成的主流理论

在银河系的无数行星系统中，天文学家常常观察到一个明显的排列规律：在宿主恒星附近绕行的行星大多为岩石型，而较远处的气态巨行星则拥有厚厚的大气层。我们的太阳系也恰好遵循这一规则——内侧行星（水星、金星、地球与火星）由岩石与铁构成，外侧行星（木星、土星、天王星与海王星）则几乎全是气体。

这一模式源自一条被广泛接受的行星形成理论：宿主星的强烈辐射能将近距离行星吸积的气体剥离，只留下裸露的岩石体；而距离较远、温度更低的区域则允许气体与尘埃凝聚，形成厚重的大气层，从而诞生气态巨行星。

然而，最近在 LHS 1903 星周围发现的新行星系统打破了这一规律。该研究已于2026年2月发表于《Science》杂志。

LHS 1903 是一颗比我们的太阳更小、更暗淡的红矮星。由麦克马斯特大学的 Ryan Cloutier 教授和威尔士大学的 Thomas Wilson 教授共同带领的团队，利用地面与空间望远镜的观测资料，检测并归类了围绕 LHS 1903 的三颗行星。它们包括一颗内侧岩石行星，随后是两颗类似于“迷你海王星”的气态行星——这正是天文学家们最初所预期的结构。

在历时数年的对这三颗已知行星进行表征工作后，欧洲航天局（ESA）CHEOPS 卫星的新数据揭示了一个意外：第四颗行星 LHS 1903 e 以遥远的轨道出现，且貌似是一颗岩石行星。

“我们已经在数百个行星系统中看到过这种岩石内、气体外的模式。但现在，在一个系统的最外侧发现岩石行星，迫使我们重新思考岩石行星形成的时间与条件。” Cloutier（麦克马斯特大学物理与天体物理系助理教授）如是说。

研究人员对多种可能性进行检验：该行星是否被巨大天体撞击，导致大气被吹散？行星是否随时间迁移了排列顺序？数值模拟和轨道分析均排除了这些假设。

团队的分析指向一种更为惊人的可能性：LHS 1903 系统中的行星并非一次性形成，而是按顺序逐个出现。每颗行星在系统演化过程中经历了略微不同的环境条件。

当前模型认为行星在原行星盘中同时形成——气体与尘埃的混合物可在同一时间凝聚成数个行星胚胎。数百万年后，这些胚胎在同一环境中逐渐演化成不同大小与组成的行星。

但 LHS 1903 的独特架构提示了另一种过程，即从内向外的行星形成（inside‑out planet formation）。在这种模型中，行星是逐一、依次在不断变化的环境中形成的；它们最终的组成反映了最后组装时局部条件的差异——决定了它们是气态丰富还是岩石密集。

这一理论能够解释为何 LHS 1903 e 与其邻近的行星截然不同：当它开始形成时，星际盘可能已缺失构建厚大气层所需的气体。

“看到在不应有利于岩石成形的环境中出现岩石世界，实在令人惊讶。它挑战了我们现行模型中的假设。” Cloutier 如是说，并补充道：这一次的发现引发了更广泛的问题，即 LHS 1903 是异常案例，还是科学家们尚未识别的早期模式实例？

“随着望远镜与探测方法的精度不断提升，我们愈发有能力发现与我们的太阳系迥异、并不符合长期理论的行星系统。” 他进一步指出： “每一个新系统都是星际行星多样性图景中的新数据点，迫使科学家重新思考塑造银河系各个世界的过程。”

勇编撰自论文"Gas-depleted planet formation occurred in the four-planet system around the red dwarf LHS 1903". Science.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。