有些行星系統的形成並不需要重元素

根據美國耶魯大學（Yale University）等機構的天文學家約翰·米高·布雷威（John Michael Brewer）等人觀測了約七百顆恆星以及其周圍的行星後得出的最新成果指出：有些密集而小型的多行星系統（multiple-planet systems）和太陽系不一樣，其形成過程中對重元素（heavy metal）的「需求」並不高，換言之，它們可以在金屬豐度（metallicity）比我們太陽低很多的恆星周圍形成，可是這個結論卻與現行已臻成熟的行星形成理論相悖，但也提供了進一步瞭解這類行星系統的重要線索。

謂的重元素，又稱金屬元素，但不是專指鐵、鎂等金屬類的元素，而是泛指比氫（原子序1）與氦（原子序2）還要重的所有元素，所以非金屬類的碳、矽等也均在此列。一般小型的岩質行星主要組成成分就是重元素。

緊密的多行星系統在銀河系中是最普遍的行星系統類型，而從這類行星系統可在低金屬豐度恆星周圍形成的這個現象來看，可以呈現幾件事實。首先，是這類系統的數量遠比之前假設的還多很多。直到近期的研究儀器精確度都不足以檢測小型行星，只能專注在較大的行星上。但是利用透過耶魯大學黛布拉·菲莎（Debra Fischer）教授發展的極精確光譜儀（Extreme Precision Spectrometer，簡稱 EXPRES）就能改善觀測精確程度，偵測到小型行星。

其次，低金屬豐度恆星本身就是比較古老的恆星，所以小型行星系統可能是行星系統中最早形成的，這讓這些系外行星有足夠的時間能演化出生命來—如果有生命的話。所以，這類緊密的小型多行星系統是天文生物學家們搜尋系外生命的理想目標。

菲莎教授曾在2005年發表論文指出：金屬豐度愈高的恆星，能形成類似木星的大型行星的可能性愈高。這成為支持氣體巨行星形成的核聚集理模型（core-accretion model）的有力證據，並由此成為形成行星的主導機制。但是，這個結論不見得也能應用在小型行星上。

第三個這項研究可呈現的事實就是：行星誕生時的鐵與矽之間的關連性，在低金屬豐度恆星周圍誕生的行星，擁有比較高的矽鐵比（silicon-to-iron ratio）。菲莎教授表示：矽是「秘密配方」，矽鐵比在行星形成過程中作用類似恆溫器，當矽鐵比增加時，形成小型岩質行星的機會也會隨之增加，非常有趣。

【圖：耶魯大學；文：節錄自台北天文館之網路天文館網頁；新聞訊息由林景明提供】