致密多行星系统的构型：多样性与一致性

过去十年系外行星科学最重要的进展之一是发现了在 1~AU 以内的亚海王星尺寸的多行星系统。本章探讨了这些行星系统的构型，它们往往表现出显著的一致性：行星尺寸近乎相等、轨道间距规则、偏心率低且相互倾角小。这种一致性与作为整体考虑的系外行星样本（以及我们的内太阳系）的多样性形成鲜明对比。我们首先对观测结果（包括可能的偏差）进行批判性回顾，发现这些“豆荚中的豌豆”行星系统显然是行星形成过程的常见结果。对完全一致性的适度偏离暗示了额外的模式，例如行星质量随半长轴缓慢增加。恒星形成过程自然产生具有产生这些行星系统所需性质的星周盘，尽管固体物质必须从其初始位置向内移动。我们讨论了行星聚集的主要模式、轨道迁移的作用以及星云后的大气损失。发现成熟的行星系统接近其最小能量（潮汐平衡）构型；这一发现为其观测性质提供了部分解释，并表明必然发生高效的能量耗散。最后，我们考虑星族合成模型，并表明在合理选择输入参数时会出现“豆荚中的豌豆”模式。尽管如此，为了理解这些令人惊讶地有序的行星系统如何从其形成过程的无序中产生，仍然存在有趣的观测和理论挑战。