在浩瀚無垠的宇宙中，每一次新的天文發現，都像是在人類知識的地圖上打開一扇未知的大門。而這一次，科學家們所面對的，是一個徹底挑戰現有理論的「不可能存在」行星系統。根據《Reuters》報導，一項刊載於國際頂尖期刊《自然天文學》（Nature Astronomy）的最新研究揭露：天文學家在一顆質量僅有太陽 20% 的超小型紅矮星 TOI-6894 旁，發現了一顆體積類似土星、但密度極低的巨型氣態行星 TOI-6894b。這個突破性的發現，不僅讓全球天文學界為之震驚，也可能將重寫我們對行星形成理論的認知。
一、TOI-6894b 是什麼？一顆本不該存在的行星
讓我們先從這顆引人注目的行星──TOI-6894b 開始說起。
1.1 行星基本資料
- 名稱：TOI-6894b
- 母恆星：TOI-6894（一顆紅矮星）
- 行星類型：氣態巨行星（類似土星）
- 半徑：略大於土星
- 質量：約為土星的一半
- 密度：極低，顯示其結構可能與傳統氣態行星不同
- 公轉周期：僅 3.2 天，代表它非常靠近其母恆星
乍看之下，這些數據或許沒有什麼特別之處，但接下來的發現才是重點。
1.2 母恆星的特殊性
TOI-6894 是一顆低質量的紅矮星（red dwarf），質量僅約為太陽的 20%。紅矮星是宇宙中最常見的恆星類型，但它們的引力與輻射能量相對較弱，根據現行的行星形成理論，這類恆星通常只能形成像地球或火星這樣的小型岩石行星，幾乎不可能擁有像 TOI-6894b 這樣巨大的氣態行星。
然而，透過 NASA 的凌日系外行星巡天衛星（TESS）的觀測數據，科學家們卻明確觀測到這顆行星的存在，而且它的體積與質量都遠超過理論預測的極限。
二、顛覆傳統理論的發現：行星怎麼可能在那裡？
這項研究的震驚之處，在於它直接挑戰了人們對行星形成的兩大主流理論：核心吸積理論（Core Accretion Theory）與盤不穩定理論（Disk Instability Theory）。
2.1 核心吸積理論
核心吸積是目前最廣為接受的行星形成模型。根據這個理論，行星是由繞恆星旋轉的原行星盤中的塵埃與氣體逐漸累積而成。首先形成一顆固態核心，當質量足夠大時，便開始吸引周圍的氣體，最終形成氣態巨行星。
但這個理論預測，在質量較小的恆星周圍，原行星盤的物質密度較低，很難累積足夠的質量來形成像 TOI-6894b 這樣巨大的行星。
2.2 盤不穩定理論
相較之下，盤不穩定理論認為，在某些條件下，原行星盤本身的重力會變得不穩定，直接塌縮形成行星。這種理論比較適合解釋遠離恆星的大型氣態行星，但 TOI-6894b 卻非常靠近母恆星，這也不符合盤不穩定形成的典型環境。
換句話說，不管是哪一種主流理論，都難以完美解釋 TOI-6894b 的存在。
三、研究過程：如何發現這顆「不該存在的行星」？
這項發現是由來自英國華威大學（University of Warwick）與倫敦大學學院（UCL）馬拉德太空科學實驗室（Mullard Space Science Laboratory）所領導的國際團隊所完成。他們的探索歷程可謂是現代天文學技術合作的典範。
3.1 利用 TESS 找到候選行星
團隊首先分析了 NASA 凌日系外行星巡天衛星（TESS）所蒐集的超過 91,000 顆低質量紅矮星 的觀測資料。TESS 是一個專門用來尋找太陽系外行星的太空望遠鏡，透過偵測恆星光度微小下降（即「凌日」現象），科學家可以判斷是否有行星從恆星前方經過。
正是在這樣的大數據分析中，TOI-6894 系統中的一絲異常引起了研究人員的注意。
3.2 使用 VLT 進行確認觀測
為了進一步確認這顆行星的存在與特性，團隊動用了位於智利的歐洲南方天文台（ESO）旗下、全球最強大的光學望遠鏡之一——甚大望遠鏡（VLT）。這座望遠鏡配備了先進的光譜與成像設備，能夠對系外行星的大氣成分、溫度與運動軌跡進行精密測量。
經過一系列複雜的觀測與分析，科學家終於確定：TOI-6894b 確實存在，而且它的各種物理特性都遠超過理論預期。
四、未解之謎：TOI-6894b 究竟是如何形成的？
截至目前为止，TOI-6894b 的形成機制仍然是一個謎團。但研究人員提出了幾種可能的假設：
4.1 行星遷移理論
有學者認為，TOI-6894b 最初可能是在距離恆星較遠的地方形成，後來才逐漸向內遷移至目前的軌道。這樣的遷移過程可能受到原行星盤的引力作用，或是與其他行星的交互影響所驅動。
4.2 不同於傳統的形成途徑
也有可能 TOI-6894b 根本不是透過我們目前所理解的方式形成的。也許它源於某種特殊的盤結構，或在早期恆星系統中經歷了不尋常的動態事件，例如恆星合併或大規模質量轉移。
無論真相如何，這顆行星的存在已經明確告訴我們：宇宙遠比我們想像的要更加多樣化，而現有的行星形成模型仍不足以涵蓋所有可能性。
五、未來展望：JWST 將揭開 TOI-6894b 的大氣之謎
為了進一步破解 TOI-6894b 的身世之謎，科學家們下一步計畫利用 詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST） 對其大氣層進行詳細分析。
JWST 擁有前所未有的紅外線觀測能力，能夠精確測量系外行星大氣中的化學組成、溫度分佈與雲層結構。藉由分析 TOI-6894b 的大氣特徵，科學家將能獲得關鍵線索，進一步釐清它的起源與演化歷史。
這將是人類首次對如此低質量恆星周圍的巨型行星進行大氣層級的研究，其結果極有可能重新定義我們對行星系統的認知邊界。
六、總結：TOI-6894b 如何改寫宇宙規則？
TOI-6894b 的發現，不僅僅是天文學上的一項突破，更是一場對既有科學框架的挑戰。它提醒我們：
- 宇宙中仍有大量未知等待探索；
- 我們的理論模型需要不斷修正與擴展；
- 下一次的驚奇，可能就在下一個數據點裡。
正如研究主導者 Edward Bryant 博士所說：「這項發現令人興奮，因為它將成為我們理解巨型行星形成極限的基石。」也許在不久的將來，我們會發現更多像 TOI-6894b 這樣「不應存在」的行星，而每一顆的出現，都將為人類揭開宇宙更深層次的奧祕。
