想象一下，您是一位农民，在鸡舍里寻找鸡蛋，但您找到的不是鸡蛋，而是鸵鸟蛋，鸵鸟蛋比鸡能下的任何东西都大得多。

今年早些时候，我们的天文学家团队就有了这样的感觉。

较小的恒星，称为M 星，不仅比地球太阳系中的太阳小，而且亮度也低100 倍。这样的恒星在其行星形成盘中不应该有足够的物质来诞生如此巨大的行星。

宜居带行星探索者

在过去的十年里，我们宾夕法尼亚州立大学的团队设计并建造了一种新仪器，能够探测这些昏暗、冷恒星发出的光，其波长超出人眼的敏感度—— 近红外光—— 这些冷恒星中的大多数光在近红外区域发射。他们的光。

我们的仪器名为“宜居带行星探索者”，安装在德克萨斯州西部的10 米霍比-埃伯利望远镜上，可以测量行星引力作用下恒星速度的细微变化。这种技术称为多普勒径向速度，是探测系外行星的理想选择。

“系外行星”是太阳系外和行星这两个词的组合，因此该术语适用于围绕地球太阳以外的恒星运行的任何行星大小的物体。

三十年前，多普勒径向速度观测发现了飞马座51 b，这是第一颗已知的绕类太阳恒星运行的系外行星。在接下来的几十年里，像我们这样的天文学家改进了这项技术。这些日益精确的测量有一个重要目标：能够发现宜居带（恒星周围的区域，行星表面可以维持液态水的区域）中的岩石行星。

多普勒技术尚无法探测到太阳大小、质量与地球一样大的恒星周围的宜居带行星。但对于一颗地球大小的行星来说，凉爽而昏暗的恒星M 显示出更大的多普勒特征。恒星的较低质量使其受到绕轨道运行的行星的更大拉力。较低的光度导致更近的宜居带和更短的轨道，这也使得这颗行星更容易被发现。

这些较小恒星周围的行星是我们团队设计用于发现宜居带行星探测器的行星。我们发表在《科学》杂志上的新发现确实令人惊讶，发现一颗大质量行星紧密围绕寒冷、黑暗的M 星LHS 3154（鸡舍里的鸵鸟蛋）运行。

LHS3154b：一颗不应该存在的行星

行星形成于气体和尘埃盘中。这些圆盘将尘埃颗粒聚集在一起，这些尘埃颗粒成长为卵石，最终合并形成坚固的行星核心。一旦核心形成，行星引力就会吸引固体尘埃以及周围的气体，例如氢气和氦气。但它需要大量的质量和材料才能成功做到这一点。这种形成行星的方式称为核心吸积。

一颗质量为LHS 3154 的恒星（比太阳质量小九倍）应该有一个相应的低质量行星形成盘。

围绕如此低质量恒星的典型圆盘应该根本没有足够的固体材料或质量来使核心足够重以创造这样的行星。根据我们团队进行的计算机模拟，我们得出结论，这样的行星需要的盘质量至少比直接观察行星形成盘所假设的质量大10 倍。

另一种不同的行星形成理论，其中引力不稳定——盘中的气体和尘埃直接塌陷形成行星——，也很难解释这种没有非常大盘的行星的形成。

最常见恒星周围的行星

凉爽、昏暗的M 星是我们银河系中最常见的恒星。在DC 漫画的传说中，超人的家乡行星氪星绕着一颗M 矮星运行。

天文学家从宜居带行星探测器和其他仪器的发现中得知，围绕最大质量M 星的近距离轨道上的巨型行星比围绕类太阳恒星运行的行星至少稀有10 倍。据我们所知，在LHS 3154b发现之前，还没有如此大质量的行星围绕质量最小的M星近距离运行。

了解行星如何在我们最冷的邻居周围形成将有助于我们了解行星如何一般形成，以及大多数类型恒星周围的岩石世界如何形成和演化。这一系列研究还可以帮助天文学家了解M星是否可以支持生命。