所謂的「共軌道行星」(Co-orbital Planets),是指兩顆行星分享同一條公轉軌道。這種配置最常見的形式就是「特洛伊行星」(Trojan Planets)。
1. 穩定的避風港:拉格朗日點
2. 我們發現了嗎?(目前的進展)
雖然目前尚未「百分之百」確認一顆系外特洛伊行星,但已經有非常接近的發現:
PDS 70 系統: 2023 年,天文學家利用 ALMA 電波望遠鏡,在 PDS 70b 這顆年輕行星的 L5 區域發現了一團神祕的塵埃雲。這團塵埃的質量大約是月球的兩倍,科學家懷疑這是一顆「正在形成中」的特洛伊行星,或是早期行星碰撞後的殘骸。
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https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=30569.0Kepler-132 系統: 曾被懷疑有共軌道配置,但後來分析顯示更有可能是兩顆行星分別繞行雙星系統中的不同恆星。
3. 如何偵測共軌道行星?
由於共軌道行星距離主行星很遠(60° 夾角),偵測難度極高,主要靠以下幾種方法:
a. 凌日時間分法 (TTV) 的變體: 如果軌道上有另一顆看不見的行星,主行星的凌日時間會出現特定的對稱性擾動,這與普通的多行星系統訊號不同。
b. 聯合凌日偵測: 運氣極好時,我們可能會先後看到兩顆行星通過恆星前方,且它們的時間間隔剛好符合軌道週期的 1/6。
c. 精準徑向速度法 (RV): 兩顆共軌道行星對恆星產生的引力拉扯會疊加在一起,透過極高精度的光譜儀可以分析出這種特殊的引力特徵。
4. 另一種瘋狂的可能性:馬蹄形軌道除了固定的特洛伊點,還有一種更奇特的共軌道形式稱為「馬蹄形軌道」(Horseshoe Orbit)。兩顆行星在幾乎相同的軌道上運行,當它們靠近時,引力會讓內側的加速往外切、外側的減速往內切,導致兩者「反彈」而互換位置,永遠不會真正超車或相撞