去年夏天，科学家宣布他们发现了可能是第一个在太阳系之外被发现的卫星。但是关于这个假定卫星演化的新研究对其存在提出了质疑。
如果它确实存在，那么这颗卫星很可能是一个巨大的、海王星大小的物体，围绕着一个更大的气态巨行星运行。但研究人员表示，这个笨拙的系统让人难以理解它是如何形成的。
2017年7月，科学家勉强宣布可能发现了一颗系外卫星。美国宇航局开普勒望远镜发现的一颗候选行星显示，来自该行星恒星的光线出现不对称的下降，这表明可能存在卫星。在系外卫星猎人、纽约哥伦比亚大学的大卫·基平要求使用哈勃太空望远镜来跟踪不寻常的活动后，各媒体机构对这项研究进行了调查。这促使基平和哥伦比亚大学的亚历克斯·蒂奇（Alex Teachey，潜在发现的首席科学家）宣布了首次发现系外卫星的可能性。
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德国马克斯·普朗克研究所的天体物理学家勒内·海勒 (René Heller) 借此机会独立分析了开普勒的数据。 除了梳理出潜在卫星的大小范围（开普勒 1625 b-i）之外，他还探讨了其可能的形成方法。[2017 年最有趣的系外行星发现]
海勒通过电子邮件告诉 Space.com：“事实证明，开普勒 1625 b-i 实际上并不是系外卫星的良好候选者”，他指出，最初的研究小组表示，仅开普勒的数据就存在歧义。（这就是他们计划使用哈勃太空望远镜进行后续研究的原因。）问题的大部分源于母星离地球太远，看起来很暗，导致数据质量较差，海勒说。
海勒说：“最重要的是，开普勒 1625 b-i 是迄今为止最好的系外卫星候选者之一，但它仍然不是一个好的候选者。”
“一个微型太阳系”
在地球的太阳系中，卫星相当常见； 只有水星和金星没有岩石或冰卫星。 虽然我们太阳系的大部分卫星都不适合我们所知的生命生存，但有三个可能适合居住。 木星的木卫二在其冰冷的地壳下蕴藏着液态海洋。 在土星周围，冰冷的卫星土卫二也拥有一个海洋，而烟雾弥漫的土卫六则拥有甲烷和乙烷湖，可能允许形成一种不同于地球的生命形式。 因此，太阳系中唯一适合居住的行星（地球）在数量上被该系统中可能适合居住的卫星所超越。
对于那些在其他恒星周围的卫星上寻找生命的人来说，这可能意味着好消息。 海勒说，即使很少有行星能够像我们所知的那样孕育生命，它们的卫星也可能变得宜居。
海勒说：“具有挑战性的一面是，卫星预计会比它们的行星小得多，也轻得多。” “这仅仅是我们从对太阳系卫星的观测中得出的结论。”
海勒说，由于质量或半径较大的物体更容易从远处找到，无论是行星还是卫星，这使得天然卫星更难被发现。
当开普勒搜寻行星时，它通过观察来自恒星的光线（科学家称之为光变曲线）来实现这一点。（开普勒并非一次研究一颗恒星，而是一次检查数千颗恒星。）当一颗行星在恒星和地球之间移动时，恒星的光线会变暗，从而使研究人员能够确定行星的大小。 研究人员会观察多次通过来确定行星绕其恒星运行需要多长时间。
最初的研究人员注意到关于一个物体（开普勒 1625 b）的奇怪之处是，它包含一个奇怪的二次下降。 海勒使用了开普勒公开发布的数据集来研究一个木星大小的物体穿过恒星的三个凌日现象，以及一些可能由围绕该物体运行的卫星引起的摆动。
海勒说：“如果，并且只有当这些额外的摆动真的源于卫星时，才有可能从行星-卫星系统的动力学中得出行星和卫星的质量和半径，而这些动力学可以从光变曲线中推导出来。”
海勒确定，这个巨大的物体可能是任何东西，从比土星稍大的行星到褐矮星（一种几乎是恒星，但质量不足以在其核心中引发核聚变的物体），甚至是质量只有太阳十分之一的极低质量恒星 (VLMS)。 拟议中的卫星的范围可能从地球质量的气体卫星到没有大气层的岩石和水伴侣。
海勒得出结论，围绕巨行星或低质量褐矮星运行的海王星质量的系外卫星与我们在太阳系卫星中发现的质量比例关系不符。 虽然地球和冥王星的卫星都比行星的尺寸大，但根据波多黎各大学的行星宜居实验室的数据，太阳系的气态巨行星的卫星尺寸更接近行星尺寸的 0.01% 到 0.03%。
之前的理论预测，这种关系应该扩展到更大的世界，这似乎排除了潜在系外卫星的存在。 海勒说，另一方面，围绕高质量褐矮星或 VLMS 运行的迷你海王星会更符合这个比例。[月球是由什么组成的？]
海勒说：“如果主要的凌日物体是一颗质量非常低的恒星，并且如果其海王星大小的伴侣被证明确实存在，那么我们将会看到一个微型太阳系，它围绕着一颗类似太阳的恒星运行，距离太阳的距离与地球到太阳的距离大致相同。 这本身就是一件大事！”
他说，即使没有适合居住的系外卫星的可能性，这个微型太阳系也可以帮助科学家了解世界的形成方式。
海勒说：“如果主要[物体]是[褐矮星]或带有大型伴侣的 VLMS，那么这将代表恒星周围行星形成和巨行星周围卫星形成之间的迷人桥梁。”
海勒将他的研究发布在arXiv 预印本服务器上。
卫星的诞生
在掌握了卫星和行星（或恒星）的估计值后，海勒决定研究卫星是如何形成的。
他在新论文中说：“太阳系中的卫星充当其宿主行星形成和演化的示踪剂。” “因此可以预期，发现系外行星周围的卫星可以为系外行星的形成和演化提供全新的见解，而仅靠系外行星观测是无法获得的。”
考虑到这一点，海勒将太阳系中三种不同的卫星形成模型应用于新的潜在系外卫星。
首先是撞击模型，它描述了科学家们认为地球的月球是如何形成的。 当一个巨大的物体在数十亿年前撞击地球时，从地球上切割下来的碎片形成了一个新的伴侣。 根据海勒的说法，这个模型的一个特殊特征是卫星与行星的尺寸比很高。 虽然拟议中的卫星相对于其宿主而言尺寸较大，与撞击相符，但他表示担心宿主行星或恒星的质量远高于地球太阳系中的任何行星。
在卫星形成的第二个模型中，它们是从行星诞生后剩下的气体和尘埃中发展而来的，并且大多数气态巨行星的卫星都被认为是这样形成的。 海勒在论文中写道，保持卫星比其行星小得多的质量比例是卫星在完成行星周围缺气环境中形成的一种自然结果。 他说，同样的关系使得这种形成方法不太可能。
海勒写道：“如果可以确认开普勒 1625 b 周围的伴侣，并且可以验证这两个物体都是气态巨行星，那么就很难理解这两个气态行星是如何通过巨型撞击或在其当前轨道上原位吸积形成的。”
剩下的可能性是，这个遥远的世界捕获了一个海王星大小的物体。海王星的卫星海卫一和两颗火星卫星都被认为是这样形成的。 海勒说，这颗系外卫星最初可能与一颗地球大小的伴侣一起形成，之后被较大物体的引力拉开。 他确定，在行星当前的位置，开普勒 1625 b 捕获一个海王星质量的物体是有可能的。
尽管原则上这种捕获是可能的，但海勒告诉 Space.com，他认为这种情况“非常不可能”。
尽管科学家目前坚持地球太阳周围行星的三种不同的卫星形成情景，但这并不意味着天然卫星不能以另一种方式形成，海勒说。
海勒说：“这个系统有可能实际上是通过我们在太阳系中没有见过的机制形成的。”
他提出了一个替代理论，类似于巨行星形成理论，即这两个物体最初是一个由岩石行星组成的双星系统。 这对星体可能从剩余物质的星盘中吸取了气体，就像巨行星形成的原理一样，未来的行星消耗的气体比其未来的卫星更多。 他警告说，这只是猜测，并且这两个物体在很长的时间内可能不稳定。
尽管如此，如果开普勒 1625 b 周围的海王星大小的系外卫星是真实存在的，那么这个新系统可能会提供一个有趣的视角来了解太阳系之外的卫星形成过程，海勒说。
开普勒的数据并不是唯一可用的研究。 今年 10 月，蒂奇和基平使用哈勃望远镜观察了该系统。 这些观测结果应该很快就会公布。
然而，在那之前，潜在的系外卫星的前景不容乐观。
海勒说：“关于系外卫星的非凡论断并没有得到非凡的证据支持。”
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