一颗超小型恒星孕育出了一颗巨型行星，而我们不知其原因。

人们发现，一颗巨大的行星正围绕着一颗极其微小的红矮星运行，这颗红矮星的大小仅为太阳的五分之一。

此前，人们认为如此小的恒星无法孕育出巨型行星。但在这颗红矮星的轨道上，却出现了确凿无疑的证据，表明有一颗绝对的 “大块头” 存在：一颗大小与土星相仿的气态巨行星。

这颗系外行星名为TOI – 6894b，其半径是木星的86%。而它的母星TOI – 6894，半径仅为太阳的23%，质量为太阳的21%，是目前发现有巨型行星环绕的最小恒星。

“这一发现让我兴奋不已，” 英国华威大学的天体物理学家爱德华·布莱恩特说道，他领导了这个庞大的国际研究团队。
“我们没想到像TOI – 6894b这样的行星能够在如此低质量的恒星周围形成。这一发现将成为我们理解巨型行星形成极限的基石。”

行星诞生于其母恒星形成过程中剩余的物质。当一团密集的气体和尘埃在引力作用下坍缩时，恒星便开始形成。来自这团星云的物质在旋转的原恒星周围盘旋，形成一个物质盘，为恒星的成长提供物质；当恒星足够大，能够用恒星风将物质推开时，其成长便会停止。

剩下的物质就形成了行星。尘埃聚集在一起，逐渐形成围绕恒星运行的天体。

然而，问题在于，人们认为物质盘中的物质量与恒星的质量成正比。小型红矮星不应该能够形成巨型行星，原因就是物质应该不够。

尽管如此，这些奇怪的 “不可能” 系统仍不时出现，这不仅表明巨型行星能够在小型恒星周围形成，而且这种过程并非罕见。我们并不清楚这种情况到底有多普遍，因此布莱恩特和他的团队展开了一项任务，在凌日系外行星巡天卫星（TESS）的数据中寻找线索。
“最初，我在TESS对91000多颗低质量红矮星的观测数据中寻找巨型行星，” 他说，“然后，利用世界上最大的望远镜之一，欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）进行观测，我发现了TOI – 6894b，这颗巨型行星正凌日一颗已知拥有此类行星的质量最小的恒星。”

系外行星通常是通过一种称为凌日法的技术发现的。当围绕恒星运行的系外行星在我们观测者与恒星之间穿过时，恒星的光线会略微变暗。天文学家通过寻找恒星光线的周期性下降，来确定系外行星的存在。这通常是一个非常微弱的信号，需要大量分析才能发现。

当研究人员观察TOI – 6894时，他们发现其光线变暗幅度高达17%。根据研究团队对凌日现象的观测，这意味着恒星的直径约为32万公里（20万英里），而这颗系外行星的直径约为12万公里。

后续观测通过研究这颗巨型系外行星的引力对恒星轨道运动的影响，揭示了TOI – 6894b的质量。它的质量仅为木星的17%，这表明这颗系外行星的大气轻盈蓬松。

这一发现令人兴奋，原因有几个。由于这颗系外行星的凌日现象非常明显，它是研究大气的绝佳对象。在凌日期间，部分恒星光线会穿过其稀薄的大气层。在此过程中，光线会被其中的原子和分子改变，使科学家能够确切了解TOI – 6894b的构成。

一个天文学家团队已经申请使用詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）的观测时间，以进行这些大气研究。由于这颗系外行星相当寒冷（从温度角度，当然也有 “令人惊叹” 的意思），他们预计会发现大量甲烷。

“这个星系给行星形成模型带来了新的挑战，同时也为后续观测其大气特征提供了一个非常有趣的目标，” 智利天体物理千年研究所的天体物理学家安德烈斯·乔丹说道。

希望这些研究也能为TOI – 6894b的形成过程提供一些线索。对于气态巨行星的形成，天文学家倾向于两种设想：一是自下而上逐渐积累物质，二是原行星盘中的不稳定物质直接坍缩。

根据研究团队的观测，这两种设想似乎都不太能解释得通。更多关于TOI – 6894b组成成分的细节，可能有助于梳理出在小型恒星周围形成巨型行星更有可能的途径。
“这是一个引人入胜的发现。我们真的不明白质量如此小的恒星，怎么能形成如此巨大的行星！” 伦敦大学学院的天体物理学家文森特·范·艾伦说道。
“这就是寻找更多系外行星的目标之一。通过发现与我们太阳系不同的行星系统，我们可以检验我们的模型，更好地理解我们自己的太阳系是如何形成的。”

这一发现已发表在《自然·天文学》杂志上。