为什么我们发现的系外行星里，半径为地球1.8倍上下的行星如此稀少

到今天为止，已确认的系外行星5197颗，分布在 3888 个行星系统中，另有8992颗“嫌疑犯”。

大多数是特别大的行星，包括木星和海王星大小的气态巨行星，它们的平均半径约为地球的 2.5 倍。

另一个具有统计意义的组别是大约 1.4 个地球半径的岩石行星(又名“超级地球”)。

这对天文学家来说是一个谜。尤其是在开普勒太空望远镜发现的 2600 多颗行星中，半径约为地球 1.8 倍的系外行星明显稀有——天文学家称其为“半径谷底”。

另外，上图左端容易理解：半径越小，太阳系外的行星就越难以被我们发现。但右端，为何半径为地球3倍或以上的行星也那么少呢？它们足够大，应该更容易被发现啊？

第二个谜团，被称为“豆荚中的豌豆”，指的是在数百个具有调和轨道的行星系统中发现的大小相似的相邻行星。

在莱斯大学的岩石行星生命基本挥发性元素循环 (CLEVER) 项目里一项研究中，一支国际天体物理学家团队提供了一个新模型，解释了作用在新生行星上的力的相互作用，可以解释上述谜团.

根据他们最近发表在《天体物理学杂志快报》上的论文，该团队使用超级计算机运行了行星迁移模型，模拟了前 5000 万年的行星系统的演化。

在模型中，气体和尘埃的原行星盘也与迁移的行星相互作用，将它们拉近母恒星，并锁定在共振轨道链中。

在几百万年内，原行星盘消失，轨道链被破坏并导致行星轨道不稳定，最终两个或更多行星相撞。虽然行星迁移模型之前已被用于研究保留轨道共振的行星系统，但用在行星形成机制方面，对天体物理学家来说，还很新鲜。

Izidoro 声明中指出：“我相信我们是第一个使用行星形成和动态演化模型来解释半径谷底的人，该模型自洽地解释了观测数据。我们还能够证明，包含撞击行星的形成模型与系外行星的豌豆荚特征是一致的。”

这项工作建立在 Izidoro 和 CLEVER Planets 项目之前的工作之上。去年，他们使用迁移模型计算了对 TRAPPIST-1 七行星系统的最大破坏。

这项最新研究表明，行星有两种变体，包括比地球大50%的干燥和岩石行星(超级地球)和富含约 2.5 倍地球大小的水冰的行星(迷你海王星)。

此外，他们认为，一小部分两倍于地球大小的行星将保留其原始的富氢大气并富含水。

根据 Izidoro 的说法，这些结果与最新观测数据一致。系外行星研究人员可以凭借詹姆斯韦布太空望远镜对系外行星系统详细观测。

https://www.sciencealert.com/strange-mystery-of-missing-planets-across-space-may-be-solved

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