“太阳系2.0”和我们到底有多像？新研究又增加了一点相似之处
截至目前，科学家们发现的系外行星已经超过了4000颗，拥有行星的恒星数量也有1000以上。但是，像太阳系这样的恒星系，实在是凤毛麟角。
绝大部分我们发现的系外行星，都零散地分布在恒星周围，只有极少数系外行星“抱团”在一起，围绕同一颗恒星公转。人类始终渴望能够找到和太阳系一样的宇宙结构，进而发现地外生命的存在，所以对于拥有多颗行星的恒星更加关注。
2017年，科学家在距离我们大约40光年的位置，发现了拥有7颗系外行星的恒星——TRAPPIST-1。这一发现立即引起了全世界的关注，也让它成为了最吸引人的天体之一。TRAPPIST-1星系是我们发现的极少数和太阳系非常相似的结构，并且至少有3颗行星位于宜居带内。喜欢锦上添花的科学家们对此并不满足，他们希望发现TRAPPIST-1更多和太阳系的相似点。最近的一项观测表明：我们还真的发现了一个新的相似之处——天体斜度（stellar obliquity）。
所谓的天体斜度，指的是行星轨道和宿主恒星自转方向的夹角。这个概念和轨道倾角有点类似，但并不相同，因为后者是以赤道或者黄道为基准的，是以地球为中心，而天体斜度是以恒星为标准的。那么，这个数据有何意义呢？
我们知道，根据现在最流行的理论，恒星及其行星都是在一片星云中形成的。在引力的作用下，星云中的物质一点点收缩，同时由于下落的方向不同而带来角动量的变化，最终形成了一颗自转的恒星。同时，在引力的作用下，原本弥散的星云也开始逐渐收缩为一个平面，从而形成一颗颗行星。
按照这个理论，行星的轨道应该和恒星的自转方向大致相同，即使有夹角也不会太大。太阳系就是这样的，八大行星之间的夹角很小，全都位于太阳自转方向6度的夹角以内。
但是，当我们将目光转移到系外行星后，却发现很多行星的轨道非常斜，与恒星的自转方向偏差很大。你可能很难想象科学家如何距离几十光年就能探索到系外行星的公转方向和恒星的自转方向，这里我们大概介绍一下方法：
恒星的自转方向：我们知道，太阳的表面有的时候会有黑子出现，也就是较暗的区域。这个现象在其他恒星上也有，它们的黑子会随着它们一起自转。因此，我们只要检测黑子导致的较暗区域旋转变化，就能确定这些恒星的自转方向。
系外行星公转方向：科学家普遍采用罗斯特-麦克劳克林效应来探测，其原理来自于多普勒效应，当系外行星凌日的时候会对恒星的光谱造成影响，通过不同位置的红移或蓝移变化，我们就能确定它们的公转方向。
目前科学家发现的许多系外行星，都有着极大的天体斜度。比如前几天我们介绍的WASP-79b，公转轨道甚至会经过宿主恒星的两极。
（图片说明：WASP-79b的轨道和宿主恒星的自转方向几乎垂直）
长期以来，我们寻找系外行星的重要目的之一，就是要看看太阳系到底是宇宙中普遍的存在，抑或是宇宙中的特例。如果按照以往那些系外行星来看，太阳系的确有点特立独行。不过，TRAPPIST-1星系的发现，让我们找到了同类。
TRAPPIST-1是科学家在1999年发现的一颗红矮星，直径仅有太阳的1/8，比木星大不了多少。作为一颗距离我们仅40光年的天体，它直到20年前才被发现，可见它有多暗。因此，想要利用罗斯特-麦克劳克林效应来对它进行观测，一直是一件不可能的事情。
好在随着科技的发展，人类的探测精度越来越高。前几年，位于夏威夷的斯巴鲁望远镜配备了最新的红外多普勒仪，终于让这个探测成为了可能。2018年8月31日，当TRAPPIST-1的其中三颗行星发生凌日的时候，一个由东京工业大学和日本天体生物学中心的成员组成的研究小组收集了大量的数据，更加深入地了解这个“2.0版的太阳系”。
事实证明，虽然可能存在测量误差，但TRAPPIST-1很有可能和太阳系一样，拥有着非常小的天体斜度。也就是说，它的行星轨道和它的自转方向非常接近。他们做了个形象的比喻，TRAPPIST-1就像是一张黑色的唱片一样平整、并且拥有着一圈圈的轨道。
在得到这个结果后，科学家们非常兴奋。毕竟，在茫茫宇宙中找一颗和太阳如此类似的恒星实在是不容易，同样拥有着大量的行星、其中又有多颗位于宜居带，如今在天体斜度方面又和太阳系如此接近。
当然，就像我们说的，这一次观测的结果还有待验证。如果TRAPPIST-1的行星们真的是在一个整齐的、平坦的平面上，那么它们很可能已经拥有了相当稳定的轨道，不会发生太多变动。另一方面，由于这些行星都紧密地围绕在红矮星的近处，科学家推测它们很可能形成在更远的地方，然后经历了一系列缓慢的迁移才来到这里，而不是某些剧烈的变故。
这意味着，这些行星都在相当长的时间内处于相对稳定的状态。这是一件好事，因为没有过多引力感染，就可以营造一个稳定的环境，这是生命形成所需的重要条件之一。科学家认为，我们有望在本世纪内确定TRAPPIST-1星系里是否有生命形成。
更重要的是，凭借斯巴鲁望远镜所配备的这一款最新的红外多普勒仪，我们将可以对更多小尺寸的系外行星进行观测，这无疑是给人类打开了一扇全新的大门。我们有理由相信，宇宙中一定有一个和我们非常相似的恒星系统，等待着我们发现。它将会拥有同样的恒星、行星、星系结构，谁知道呢，没准就有生命。