发现系外行星有一个好处：一旦确定了它们的轨道周期，它们就会像时钟一样规律地反复出现。这种时序精确到，我们甚至可以利用其中的变化来探测同一系外行星系统中其他行星的引力影响。而这种精确的时间规律也很有用，因为我们可以据此将望远镜对准某个系统，捕捉那些穿过行星大气层的光线。
然而，这一次却行不通了。
本周一，研究人员报告了一颗系外行星的异常现象——它干脆"消失不见"了。TOI-2535b是一颗热木星类型的系外行星，大约七年来，我们一直在观测它凌日经过宿主恒星TOI-2535与地球之间的过程。但它最近不再出现凌日现象，研究人员怀疑这是由于一颗未被探测到的伴星在不同轨道平面上运行所致。
重大变化
TOI-2535是凌日系外行星巡天卫星（TESS）发现的众多拥有候选系外行星的恒星之一。它是一颗K型矮星，意味着它比太阳略小。TESS发现一颗木星大小的行星每八天绕其运行一周，如此接近的轨道使TOI-2535b成为一颗"热木星"系外行星。当时，这颗行星并没有什么特别异常之处。
但仔细研究数据后，发现了两个非常奇怪的现象。首先，其凌日发生的时间会出现最多六小时的偏移，对于这样一个周期如此短的轨道而言，这是相当大的变化。这通常是与另一颗行星发生引力相互作用的迹象；根据第二颗行星轨道细节的不同，它可能会减缓或加速第一颗行星经过凌日的速度。由于这颗第二行星并未出现在TESS数据中，看起来它运行在一个略有不同的轨道平面上，因此不会从宿主恒星与地球之间经过。
第二个奇怪之处在于，近期观测中凌日持续时间逐渐缩短。这表明，早期观测到的是行星穿过恒星赤道的凌日过程，而后来的观测则是行星靠近恒星两极附近经过，这使得该行星停留在恒星与地球之间的时间变短。这一趋势最终发展到了合乎逻辑的终点：在最新的观测中，TOI-2535b干脆不再出现凌日现象。
显然，与一颗轨道平面不同的行星发生引力相互作用，可能会改变TOI-2535b的轨道，使其不再从TOI-2535与地球之间经过。此前也有过相反情况的先例：某颗恒星最初未探测到凌日现象，但在后续观测中开始出现凌日。不过，作为一颗木星大小的行星，TOI-2535b的轨道本不该如此容易发生偏移，正如研究人员指出的那样，"这是迄今为止观测到的单星系外行星轨道倾角变化速度最快的案例。"
研究人员指出，这颗未被探测到的第二颗行星"要么质量极其庞大，要么处于高偏心率轨道"。因此，他们决定弄清楚究竟是何种构型才能导致如此迅速的变化。
尚无明确答案
为此，他们模拟了30万种不同的初始构型，并推演其未来演化过程。他们发现并不存在单一的优选构型；只要两颗行星处于轨道共振状态，系统在相对较短的时间内就相对稳定。于是他们选取了其中100种最佳方案，并将其向前推演了100万年。
在此期间，约三分之二的方案变得不稳定，这排除了几种潜在的共振可能性。剩下的三分之一方案有几个共同特征。其一，这颗未被探测到的第二颗行星质量必须相当庞大——至少相当于土星大小。其二，两颗行星轨道之间的夹角不能太大。如果夹角过大，随着时间推移，差异会逐渐缩小，导致它们的轨道变得越来越偏心。最终，这会导致两颗行星近距离接近，进而引发系统不稳定。
加州大学洛杉矶分校发布了一段其中较优模型的模拟视频，如果你难以想象这一切，可以参考这段视频。
虽然尚未通过凌日法探测到第二颗行星，但它对恒星产生的引力牵引应当会导致我们可以探测到的视向速度变化。然而，目前我们还没有足够干净的数据来探测到它。研究人员还表示，凌日时序变化中存在足够多的噪声，因此无法排除该系统中存在第三颗行星的可能性。
而仅凭进一步观测可能无法回答的问题是：这个系统究竟是如何演变成如今这种状态的。大型行星被认为是在距恒星较远处形成，随后由于行星形成盘中气体产生的摩擦力而向内迁移（这种向内运动往往会在轨道共振形成后停止）。但这种摩擦力同样应当会限制行星轨道之间的夹角。如果没有某种额外事件搅乱了这些轨道，目前尚不清楚这个系统究竟是如何形成的。
该研究发表于《天体物理学杂志通讯》，2026年。DOI: 10.3847/2041-8213/aeb4a4（关于DOI）。
