系外行星有多傾斜才會直接影響它的公轉軌道

已知的類太陽恆星中，約有三成擁有大小介在地球到海王星之間的所謂「超級地球（Super-Earths）」。這些系外行星的公轉軌道接近圓形，同一行星系統內的行星軌道幾乎在同一平面上，而公轉周期大都少於一百天。但有個很奇怪的地方：這些系外行星中有許多都是成對出現，且公轉軌道剛巧就在自然穩定點之外，似乎是有什麼未知機制將這些系外行星從自然穩定點推開。

耶魯大學（Yale University）天文學家莎拉·米荷蘭（Sarah Millholland）和格戈里·洛林（Gregory Laughlin）最新研究發現：這個公轉軌道被推開的現象，應與行星自轉軸相對於公轉軌道面法線的傾角（obliquity）有關。根據他們的研究：母恆星與行星之間重力的交互作用，即所謂的潮汐作用；若行星自轉軸傾角偏大時，會讓其軌道能量轉換成熱能的「潮汐消散（tidal dissipation）」過程更有效率，從而讓公轉軌道愈距愈遠。地月系統可視作這個狀況的類似案例來說明：由於潮汐消散的關係，會使月球軌道距離慢慢增加，地球自轉速度慢慢減慢，讓一天的長度愈來愈長。

這個狀況，會直接影響這些系外行星的物理特性，例如氣候、天氣、全球大氣環流等；例如：一顆大傾角的行星，其季節變換會比小傾角的行星還極端。而這項研究成果，對將來探索系外行星的結構、天氣和適居性等有重要幫助。

【圖：美國太空總署；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】