發現一個200光年外的行星系統被鎖定在一種罕見的軌道舞蹈中。在圍繞一顆名為TOI-178的恆星執行的六顆系外行星中，最外面的五個遵循有節奏的軌道週期，每個週期都與行星的兩側相連。

這樣的舞蹈被稱為共鳴鏈，這種舞蹈很少見。但這可以揭示出行星系統的形成方式。

軌道共振並不少見。基本上，它們的意思是兩個物體的軌道週期可以描述成一個比率。

在太陽系中可以找到一些例子。有冥王星和海王星-每繞太陽執行兩個冥王星，海王星就會繞三次。那是2：3的共鳴。木星的三個衛星處於共鳴鏈中。對於木衛三的每一個軌道，歐羅巴繞著地球旋轉兩次，而艾歐旋轉四次。那是1：2：4的共振。

但是TOI-178系統的五個外系外行星具有有史以來最複雜的共振鏈之一-3：4：6：9：18（其中鏈中最內層的系外行星每最外層的三個軌道完成18個軌道）。

由日內瓦大學和瑞士伯爾尼大學的Adrien Leleu領導的一組研究人員表示，這種複雜性是該系統已有70億年曆史的線索。

伯爾尼大學的天文學家亞恩·艾伯特（Yann Alibert）說： “該系統的軌道排列得井井有條，這說明自該系統誕生以來，它的發展相當緩慢。”

TOI-178系統並不是唯一具有複雜共振鏈的系統。去年，天文學家宣佈在近乎完美的共振鏈中發現了六系外行星系統HD 158259，每對行星的共振頻率接近2：3。

的開普勒-80系統具有在4諧振鏈五個外行星：6：9：12：18。著名的TRAPPIST-1系統具有7：2：3：4：6：9：15：24的七行星外共振鏈。

但是，TOI-178系統是不同的。因為系外行星在系統中的排列是一個雜亂無章的爛攤子，似乎沒有任何意義。

例如，在太陽系中，行星被整齊地分組，內部是密集的岩石世界，中間是蓬鬆的天然氣巨人，外面是冰巨人。HD 158259的內部有一個岩石狀的超級地球，五個外部系外行星是微型海王星。TRAPPIST-1的系外行星的大小和密度都差不多。

與TOI-178比較：

日內瓦大學的天文學家內森·哈拉（Nathan Hara）解釋說： “似乎有一顆像地球一樣稠密的行星，緊挨著一塊海王星密度只有一半的蓬鬆行星，緊隨其後的是一顆擁有海王星密度的行星。” “這不是我們習慣的。”

而且，它與我們對共振系統的理解或我們對行星系統的形成的理解完全不相干。

Leleu說： “這不是我們所期望的，這是我們第一次在行星系統中觀察到這樣的設定。” “在少數幾個系統中，我們知道行星以這種共振的節奏運轉，隨著我們遠離恆星，行星的密度逐漸降低，這也是我們從理論上得到的期望。”

目前尚不清楚確切給出了什麼，但是這一發現無疑凸顯了我們知識的空白。和諧軌道表明該系統自形成以來並未受到明顯擾動，因為系外行星由於彼此之間施加了累積的重力效應，因此它們有時間沉降到強烈的共振狀態。

這種複雜性是微妙的。對系統的任何破壞性影響都容易使軌道混亂。用行星本身的明顯混亂很難解決。使用模型和模擬可以幫助弄清楚如何建立這樣一個系統。

同時，研究小組認為，系統中可能還有更多的系外行星，它們也存在於共振鏈中。透過計算可能的共振，天文學家可以算出這些系外行星相對於其他系應該在哪裡，然後尋找它們。這也可能會提供一些線索。

該系統是如此獨特，以至於團隊認為它可以成為研究行星形成和演化的“羅塞塔石”系統之一。

“我們可能會發現更多的行星，可能是在可居住區-在液態水可能存在行星的表面-這始於我們迄今發現的行星的軌道之外，” LELEU說。

“我們還想找出最裡面的行星發生了什麼，而這與其他行星沒有共振。我們懷疑它是由於潮汐力而爆發了。”