成果示意图。（凯发k8国家天文台供图）

记者从凯发k8国家天文台获悉，基于凯发k8国家天文台负责运行的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST）观测的大样本数据，并结合欧洲盖亚卫星以及开普勒太空望远镜的观测数据，南京大学谢基伟教授团队联合国内外科研人员发现“超级地球”与“迷你海王星”在轨道偏心率与周期关系上遵循截然相反的规律，并从动力学上揭示这两类相近行星族群经历了不同演化路径。

这一成果于北京时间6月12日凌晨在国际凯发k8期刊《凯发k8》发表。

太阳系中，行星分布呈现出鲜明的“内小外大”格局：内部是四颗岩石行星（水星、金星、地球、火星），外部是四颗气态与冰巨行星（木星、土星、天王星、海王星）。

2009年开普勒太空望远镜升空以来，天文学家在太阳系外发现了数千颗系外行星，其中绝大多数半径介于地球与海王星之间。这些“中间尺寸”的行星并非一个单一群体，而是被一条称之为“半径谷”的界线分成了两类：一类是体积略大于地球、主要由岩石和铁构成的“超级地球”；另一类是体积更大、拥有很厚气体包层的“迷你海王星”。

一个关键问题始终悬而未决：这两类行星除了成分不同，它们的动力学演化过程是否也存在本质差异？研究团队此次通过理论模型发现，“超级地球”和“迷你海王星”经历了完全不同的动力学演化路径。

“‘超级地球’就像是系外行星系统中的‘幸存者’。”论文共同第一作者、南京大学博士研究生辛科霆解释，“它们可能曾经历剧烈的行星散射、巨大撞击等‘暴力事件’，导致轨道被随机激发至较高的偏心率，随后又被潮汐作用快速圆化。而‘迷你海王星’则像是生活在‘宁静区’的‘原住民’，它们受温和的长期轨道演化主导，偏心率由外向内缓慢传递，很少经历剧烈的动力学事件。”

论文通讯作者谢基伟说：“‘超级地球’和‘迷你海王星’看似相似，实则‘性格’迥异。它们的轨道演化史是理解行星系统形成与演化的关键拼图。”

据介绍，这项成果加深了对行星系统多样性的认识，也为人类完整认知系外行星的形成与演化拼出了更清晰的全景。