1995年10月，日内瓦天文台的米歇尔 · 梅厄（Michel Mayor）和基德尔 · 奎洛兹（Kider Queloz）正式宣告：他们经过10余年的努力，终于发现了太阳系以外的第一颗行星。

在距地球约50光年处的飞马座51星附近有一个很像行星的物体在绕那颗恒星旋转，值得一提的是，它大约有木星质量的一半。虽然有这么大，但它的轨道距飞马座51只有500万英里（水星轨道与太阳的距离是它的7倍），在不到4.2天的时间内它便可绕轨道一周。

为了能弄清这一奇特的现象，我们需要考察太阳系中的木星、土星.天王星、海王星等大行星的运动，它们的轨道至少要比飞马座51的行星轨道大100倍。因此它们运行一周需要许多年。例如木星运行一周需要12年。

当你试图解释飞马座51的行星是如何形成的时候，问题变得复杂起来。我们今天的理论是经过天文学家们对已知行星系统的观测后，逆向推断出来的。我们的太阳系大约在50亿年前还是一团含有大量气体和尘埃的星云，并且在缓慢的旋转过程向中间收缩着，最终它的转动变得很快而且压缩成一个圆盘状。接下来发生的事情是由于中心密度的增大导致了热量的产生，使氢和氦结合在一起，在中心形成一个快速旋转的核，并且开始放出了光和其它类型的辐射。我们的太阳诞生了！同时，在圆盘的外部，尘埃粒子的相互碰撞使它们粘结在一起，渐渐形成一些巨大的球星固体——这些就是行星。

现在是到了把那些巨大的行星和其他行星分出来讲的时候了。

太阳风的压力无情地吹向那些较轻的气体——氢、氧、水蒸气和其它物质——它们从太阳系内部被吹了出来，把那些微小的尘埃暴露出来，包括微小的地球和它的邻居们。这些气体被吹到了极远的地方，吹到了冥王星和众多彗星上。但是大部分的气体，实际上被太阳引力控制在中间的大片区域内，在这里的气体和尘埃大约有10个地球那么多的物质。一旦如此巨大的物体形成它就会产生像真空吸尘器那样巨大的引力场，将附近的气体全部吸过来。这样经过仅仅1万年左右的时间，便形成了木星——一个有10个地球大的岩石核，在它外面是35000英里厚的大气层。

每个人都多多少少的希望这个理论能解开飞马座51的奇特行星的形成，但为何如此巨大的行星又距恒星如此近而未被其巨大的引力吸食呢？那些尘埃和气体是从哪里来的呢？如果正面对着强大的星际风，将不会有任何气体留下来。这是肯定的，因此很难想象能够获得足够的物质而形成一个有木星的岩核一半大小的天体。

简言之，谁能做到呢？

假如说理论学家们会被难倒那就是对他们大大低估了，一个好的天文理论学者决不会脱离资料而提出一个完美的理论。相反，当实际观测和理论背离时他们也不会轻易放弃先前的理论，某些理论学家提出的模型甚至解释了最为奇特的现象。

从加州大学来的道格 · 林（Doug Lin）所说的是很切题的。“我对梅尔和奎洛兹发现行星感到很惊讶”。他承认“但我对它的存在并不惊奇”。实际上，Lin在早1982年就曾提出过在外太阳系中有像木星一样的一些行星在绕它们的恒星母体运动。

林的观点认为如果早期的行星盘足够巨大的话，那木星的生长最终会停下来，并不是因为没有气体和尘埃吸食而是因为在那一范围内已没有什么了。换言之，贪婪的行星已使它周围变成了真空状态，这个盘分成了内外两个部分，行星处在中间。注意，这时仍有大量的气体和尘埃留在里面和外面。这些气体和尘埃有足够大的引力拖动像木星那么大的行星运动。圆盘外部的转动会比行星缓慢而使其向恒星作螺旋运动，在盘的内层，旋转会变快，因此它会使行星加速而抛向远离恒星的方向。

谁能赢得这场拉力比赛呢？其内部的相互作用是很复杂的，但是基于其他天文学家的早期研究（他们研究的不是关于行星形成的假设，而是关于土星的众多卫星和那个著名的光环之间的相互作用），林指出外盘几乎已经成功了。行星不可抗拒地向中心移动，掠过了内盘的尘埃。“就在飞马座51公布前几个月”他说，“我曾在一次大会上说，‘我们之所以没有发现任何大行星的存在是由于它们在向中心做螺旋运动’。虽然我不想撒谎，但我不认为它们会停下来。我想它们会继续向中心移动，直到被恒星吞下。在那种意义上，我总的会很惊讶这件事对于他来说，也许会在一个小时内完成，在宣布飞马座51行星的那周里，林和他的天文同事在《自然》杂志上提出了一个假说，描述了两个关于迁移木星使之在短期内停下来并毁灭的脚本。首先，提到了著名的金牛座T星的例子——一个年轻而灼热的刚形成的恒星通常在它周围有大量的尘埃。像这样尚未完全形成的年轻恒星周围充满了物质，它开始像纺锤那样转动，就像一个芭蕾舞女演员在做竖趾加速旋转时会导致她的手臂更加接近身体，金牛座T星也是这样，但通常转的并不像天文学家想象那么快。

“我们知道”林说，“在它们周围都有一个星盘，但有时我们会发现中央的恒星的旋转会变慢，这并不重要。”一种可能的解释是，这些恒星或许有一个强大的磁场产生了拖力。就像打蛋器的刀片在浓稠的而糊中会慢下来一样，这会使恒星自转的速度慢下来。

磁场不仅会使恒星的转动慢下来，它也会推挤那些气体和尘埃的离去，使这一带的空间变得很干净，一旦木星进入到这样一种环境，它就会突然摆脱星盘的影响，并将停下来。“这种推理是可能的。”林说，“但是我并不对此赞同，因为这要求有一个十分强大的磁场，这并不能适用于像金牛座那样快速转动的星体。”因此，他和他的同事们考虑的第二种可能是，这并不需要什么缝隙，而是大行星的向内移动，它最终可足够影响恒星的旋转运动，这种行为会使行星加速。而当这种力量的较量达到的一种完美无缺的平衡时，行星便开始在它所在的位置摆动。

去年冬季，伦敦西安大略大学的天文学家戴维 · 格雷（David Gray）宣布说事实上并不存在那颗行星，“那里什么也没有”，他坚决地说，“我可以解决这一问题。”格雷的这一宣称是针对于那颗行星被发现的方式而言的，梅厄和奎洛兹从未直接观测到围绕飞马座51运转的行星——可以说能看到50光年以外的大行星是很荒唐的。他们实际上看到的是恒星光谱在有节奏地移动，就像所有的恒星一样，飞马座51大气层中的气体干扰了特定波长的光使其不能达到地球，当你去掉光谱仪中星光的替代标志时，那些代表恒星气体的标志会消失，取而代之的是在光谱带中出现的黑线。如果这颗恒星在移动，那些谱线会移离原先的位置。如果恒星向我们移动，多普勒效应会缩短它的光波，黑线会朝向光谱的蓝端移动。同样的，如果恒星在背向我们移动，光波会变长从而黑线会向红端移动。它必须像这样移动——首先向蓝端，然后向红端，如此循环——这就是天文学家看到的。他们的结论是：有一个轨道行星拖动恒星轻微地来回移动。

格雷对于飞马座51的光线的分析显示出“运动"实际上是来自恒星本身的脉冲，尽管，格雷十分自信，但他的这种观点还是经不住推敲的。“格雷是一个十分严谨的观测者。”哈佛大学的萨利 · 巴林纳斯（Sallie Balinnas）说，他是星体脉冲方面的专家，“你必须相信他的话，但当他的解释还只是可能的时候，就需要很长一段时间才能使它变得令人信服。”

无论如何，格雷的观测报告并不适用于飞马座51以外的行星（现在大约有8-11个这样的天体，那就要看你问的是哪个。我们现在已知的太阳系以外的行星要比太阳系内的还多）。许多天文学家认为在短时间内，仍需解释行星的无序。

虽然他们吸取了梅厄和奎洛兹的理论，圣弗朗西斯科大学的天文学家杰夫 · 马西（Geoff Marcy）和保罗 · 巴特利（Paul Batler）聚在一起。在飞马座51行星宣布以后的12个月内，他们在北部天空发现了约6个行星。它们都像飞马51那样，并不在任何清单上。其中3个是——巨蟹座的Rho Cancri55，距我们44光年；牧夫座Tau，距离49光年；和Upsilon Andromedae，距离54光年——它们之间最显著的发现是：它们的质都像木星那样。但是另外两颗，环绕59光年外的室女座70和91光年外的HD114762。室女座的这两颗星，从另一 · 角度讲也是很奇怪的。它们围绕恒星的轨道在一定距离内有轻微的变化。这是十分怪异的——就像被拉长的木星或土星的轨道。

一种可能的解释是，这些恒星周围并没有行星，而是褐矮星。一颗褐矮星看起来会像是绕恒星转的行星，而实际上并不是行星。由此，它们是非常小的恒星以至被以为是一颗大行星，至少在距离上是这样的。由于这么小，以致它的核没有足够大的压力而产生原子反应，最初只能发出暗的闪烁，然后逐渐变暗，尽管它的外貌很像行星。但不管怎样，它还是一颗恒星：一颗褐矮星的形成直接由于气体的压缩——一种星体变化过程如果是这样的话——而行星的形成不是靠尘埃和气体的自然形成。理论家认为褐矮星至少有10个木星质量，但或许他们高估了，一个褐矮星只需要6个木星质量其至更少。如果是这样，那么室女座70和HD114762就是简单的双星系统，一颗是真正恒星，一颗是准恒星。这就解释了异常的轨道现象，至少，双星的轨道通常都是不稳定的。

但是，这却不能解释天鹅座16B。它是最为奇异的，它的质量为木星质量的1.5倍，有一些理论家准备支持比料想还要小的褐矮星，但这也要有一定限度“如果把它当作褐矮星的话，那可能言过其实了。”MIT的理论家弗雷德 · 罗森（Fred Rosio）说，“这还有待考察。我们有一个意见，假如在一个太阳系中有3个、4个或者5个木星的话。如果有足够的原始质量，那是不可避免的。这些大行星的轨道会相互交织在一起。”

根据计算机的模拟，有两种情况可能会发生，第一种可能是，两个或更多个木星，会撞在一起形成一个恒星，并且碰撞会改变原先的圆形轨道而进入一个椭圆形轨道，例如室女座70、HD114762和天鹅座16B（实际上，更为合理的是只需两个土星而并非两个木星就可以了）。

另一种可能是，这些行星仅仅会擦肩而过，如果是这样，其中的一颗行星将被抛到该系统外部，被抛向茫茫宇宙（像木星这样大小的离群的天体将很难被观测到，因为它太小，太暗了，除非它闯到我们太阳系，那么其前景将会非常可怕）。另一个大行星将被抛向恒星进入一个像彗星轨道那样奇妙的轨道。像这样的轨道不会太长久，每次行星接近恒星，它自身的引力足以使恒星的形状发生轻微的扭曲，同时削弱了行星的一点能量。它就像一个失控的滑板者抓住路杆来减速，在几百万年后，行星最终会停止轨道运行而投入恒星之中。

如果他是对的，罗森不仅解释了所有新观测到的行星，并且可以由此推断该系统很像我们太阳系。所有新发现的行星，只有一个——大熊座47附近——有一个大行星在一个接近圆形轨道上，位于像木星的距离上。“这个结论下得过早”罗森说“在一定程度上，你会认为其他的许多太阳系下不像我们的。”

可是，在其它许多地方并不像我们这里，如果大个的行星在一个非正圆的轨道中，不规则的轨道越大，越容易对其它星体产生干扰，迟早会扰乱轨道。甚至大行星会减慢旋转速度进入一个圆形轨道，就像林的观点，会将像地球那样的行星抛出去。就别指望会有生命出现并生存下来，因此我们可能在宇宙中比我们想象的还要孤独。

但是等一等！道格 · 林已经准备好一个更好的计划，是的，大行星向内迁移，它们将地球抛到茫茫太空。但是怎样使新地球形成呢？事实上，林认为整个事件演化不止一次，在我们早期的太阳系中也许有4个，5个或6个木星那样的天体，先后被太阳吞下，现在的木星是剩下的一个，如果是这样，以前应有许多地球，生命是丰富的。

这直到下次观测的到来，是的，像这样辉煌的理论可以解释许多新的出乎意料的事实，他们默默地工作了一些日子，当然那比什么没干要好。理论家们承认他们能使用更多信息。美国NASA的理论家杰克 · 利斯奥尔（Jack Lissauer）说：“我们正观测的是单个的行星，但是我们对于太阳系中行星形成的理解不只是来自地球，而是来自对于所有行星的观测。”

理论学家不必等太久，甚至现在梅厄和巴特利已经开始把他们的观测工作从位于加州的里克观测台的小型望远镜上，转移至夏威夷的大型凯克望远镜上，在那他们能观测到更多更小的行星。其它行星观测者也在那里。当然，像木星那么远的行星要花12年左右绕轨道一周，这就意味着仍必须长期观测它们。因此这将花费数10年的时间，我们才能够确切知道哪一种行星形成理论更具说服力，或者说只有到那时我们才能知道某种理论是多么的独到。即使到那时，理论家们的争论仍会是非常有趣且值得关注的。

[Discovery，1997年9月]