280光年外，一颗奇怪的行星出现在了它不该出现的地方

“禁星”的现身。

环绕TOI-5205（后方）运行的气体巨行星（前方）想象图。Katherine Cain

近日一些天文科研人员在距离地球280光年的地方发现了一个异常的行星系统——一颗庞大的气体巨行星围绕着一颗身型矮小的红矮星运行。这样的天体组合在此前的理论研究中被认为是“不可能”的。

这颗行星名叫TOI-5205b，它围绕运行的恒星名叫TOI-5205，是一颗M级矮星。M级矮星是银河系中最常见的恒星，它们比太阳要小很多，TOI-5205的体积只相当于木星的四倍。红矮星的表面温度也很低，通常只有太阳的一半，因此看起来非常红。但它们的寿命非常长。

平均而言，红矮星拥有的行星数量要比其他质量更大的恒星多。但它们的演化特点又决定了它们不太可能拥有气体巨行星。红矮星的行星通常是岩石质的类地行星。然而新发现的这颗行星却是个例外，其个头和太阳系的木星相当，是一颗气体巨行星。

人们在M级矮星周围发现过少量气体巨行星，但那些红矮星的年龄和质量都要比TOI-5205大。行星TOI-5205b和恒星TOI-5205的质量比是已知红矮星行星系统中最高的。

由于TOI-5205的体积只相当于4个木星，因此当体积相当于一个木星的TOI-5205b从它前方掠过时，星光的下跌幅度达到了7%。

行星是从围绕年轻恒星运行的气体尘埃盘中诞生的。现有的理论认为，气体巨行星是在一个质量至少相当于10个地球的岩石内核基础上形成的。这样一个核可以快速扫清原行星盘内附近区域的大量气体，进而形成气体巨行星。

环绕TOI-5205（后方）运行的气体巨行星（前方）想象图。Katherine Cain

气体巨行星想要得以形成，需要满足两大条件。其一是，其所在的原行星盘内必须包含足量的岩石物质，否则其内核就无法形成；其二是，其所在的原行星盘必须留存足够长的时间，如果在气体巨行星的内核形成前，这个原行星盘就已蒸发殆尽，那么气体巨行星同样也无法形成。

然而TOI-5205b所在的行星系并不满足这两个条件，它的存在让人感到百思不得其解。所以研究人员称其为“不该存在”的行星或“禁星”。

很难用现有理论解释TOI-5205b的存在，如果它不是来自别处的流浪行星，那么就是现有的行星演化理论中有缺陷——而这种可能性一般来说更大。

图左为TOI-5205（上）和TOI-5205b（下）大小对比；图右为太阳（上）和TOI-5205b（下）大小对比。Katherine Cain

参考
TOI-5205b: A Short-period Jovian Planet Transiting a Mid-M Dwarf
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/acabce