天文学家近日宣布了一项惊人的发现：一颗质量仅为太阳五分之一的小型红矮星TOI-6894，竟然拥有一颗气态巨行星TOI-6894b。这一前所未有的发现，对现有的行星形成理论构成了严峻挑战。
TOI-6894b的发现得益于NASA的TESS任务，该项目通过监测恒星的亮度变化来搜寻系外行星。华威大学和伦敦大学学院的科学家们，在分析了TESS提供的大规模数据后，锁定了这颗围绕低质量恒星运行的巨行星。随后，借助欧洲南方天文台甚大望远镜的观测数据，科学家们进一步确认了这一发现。
艺术家笔下的TOI-6894b，围绕着一颗质量仅为太阳0.2倍的小型红矮星运行。这幅画揭示了这颗巨行星与其微小母星的奇异组合。
长期以来，天文学家一直认为低质量恒星不具备形成或支持大型行星的条件。然而，TOI-6894b的存在彻底颠覆了这一观念。这颗行星的半径略大于土星，但质量仅为土星的一半左右，是迄今为止发现的围绕质量最低恒星运行的凌日巨行星。
图示NASA的TESS卫星正在执行凌日系外行星巡天任务。TESS的观测数据为科学家们提供了发现TOI-6894b的关键线索。
华威大学的爱德华·布莱恩特博士是这项研究的主要负责人，他表示：“我对这一发现感到非常兴奋。我们最初通过TESS对超过91000颗低质量红矮星进行了观测，最终发现了这颗巨行星。”布莱恩特博士还指出，这一发现将成为理解巨行星形成极端情况的基石。
伦敦大学学院的文森特·范·艾伦博士也对这一发现表示了浓厚兴趣：“我们真的不明白一颗质量如此之小的恒星是如何形成如此巨大的行星的。这为我们寻找更多系外行星提供了新的目标。”范·艾伦博士认为，通过寻找与太阳系不同的行星系统，可以测试现有的行星形成模型，并更好地理解太阳系自身的起源。
关于行星形成的最主流理论是核心吸积理论。然而，该理论在低质量恒星周围形成气态巨行星方面存在困难。因为低质量恒星周围的原行星盘中的气体和尘埃数量有限，难以形成足够质量的核心来触发失控气体吸积过程。但TOI-6894b的存在表明，现有的行星形成理论需要进一步完善。
科学家们提出了两种可能的解释来阐述TOI-6894b的形成机制：一种是通过中间核心吸积过程形成，即原行星在形成过程中稳定地吸积气体，但核心质量不足以触发失控气体吸积；另一种是由引力不稳定的圆盘形成，即恒星周围的圆盘因自身引力而变得不稳定并碎裂，形成行星。然而，从现有数据来看，这两种理论都无法完全解释TOI-6894b的形成。
为了揭开TOI-6894b的形成之谜，科学家们计划对其进行详细的大气分析。通过测量行星内部物质的分布，可以确定行星核心的大小和结构，从而揭示其形成机制。TOI-6894b的大气温度异常寒冷，仅为420开尔文，使其成为研究凉爽大气层巨行星的理想对象。
伯明翰大学的Amaury Triaud教授表示：“根据TOI-6894b的恒星辐射情况，我们推测其大气主要由甲烷组成，这种物质在系外行星大气中极其罕见。由于温度足够低，大气观测甚至可能发现氨的存在，这将是首次在系外行星大气中发现氨。”Triaud教授认为，TOI-6894b将成为研究以甲烷为主的大气的基准系外行星，也是研究太阳系外含有碳、氮和氧的行星大气的最佳“实验室”。
未来，詹姆斯·韦伯太空望远镜将对TOI-6894b的大气层进行观测，这将为科学家们提供更多关于这颗意外行星形成机制的信息。这一发现不仅挑战了现有的行星形成理论，也为后续观测和研究提供了新的目标。
