富金属行星系统中亚海王星与冷木星相关性研究取得新进展—粤港澳中心
来源:CSST粤港澳大湾区科学中心 发布时间:2026-10-09
CSST行星科学团队与国外合作者,通过分析凌星观测样本,探究富金属恒星系统内行星的形成演化规律。研究针对行星“半径谷”两侧两类天体——亚海王星(2-4倍地球半径)与超级地球(1-2倍地球半径),对比二者和冷木星的关联差异。
团队基于109个凌星行星系统开展统计分析发现:在富金属系统中,当内侧存在亚海王星时,外侧出现冷木星的概率高达约43%,显著高于冷木星典型出现率(约15%);但系统内为超级地球时,冷木星出现概率仅约14%,无明显增强。结果证明,亚海王星与冷木星存在强烈正相关性,而超级地球不存在该趋势。该现象说明富金属原行星盘充足的固体物质,能够同时促进内侧亚海王星与外侧冷木星的形成,揭示恒星金属丰度对行星系统结构具有决定性作用。
相关成果于2026年5月8日发表于《The Astrophysical Journal Letters》,该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、载人航天办公室CSST项目的支持。(Chen, D., et al. ApJ Lett, 2026)

图1:富金属凌星系统的轨道结构示意图。超级地球、亚海王星和冷木星分别以绿色、橙色和蓝色表示。其中,超级地球和亚海王星的符号大小与行星的投影截面积成正比,而冷木星的符号大小则对应其行星质量。可以看出,内部存在亚海王星时,外部更容易存在冷木星。

图2:富金属恒星周围,不同类型凌星行星系统中冷木星条件频率的概率分布函数:亚海王星系统(仅含亚海王星;橙色),超级地球系统(仅含超级地球;绿色)。湖蓝色实线及其阴影区域表示富金属系统中冷行星的典型出现率及其误差。