35光外,美國宇航局苔絲號,迄今發現的最小行星

科學之美 發佈 2020-01-03T01:00:57+00:00

美國宇航局凌日系外行星勘測衛星「苔絲號」(TESS)發現了一顆大小介於火星和地球之間的行星,它圍繞著附近一顆明亮、低溫的恆星運行。這顆行星名為L 98-59b,是苔絲號迄今為止發現的最小行星。

美國宇航局凌日系外行星勘測衛星「苔絲號」(TESS)發現了一顆大小介於火星和地球之間的行星,它圍繞著附近一顆明亮、低溫的恆星運行。這顆行星名為L 98-59b,是苔絲號迄今為止發現的最小行星。另外兩顆行星圍繞著同一顆恆星運行,雖然這三顆行星的大小都是已知的,但還需要用其他望遠鏡進一步研究,以確定它們是否有大氣層,如果有的話,還有哪些氣體存在。

L 98-59b幾乎是太陽系外小行星數量的兩倍,也就是說,太陽系外的行星是最有可能進行此類後續研究的。這個發現對苔絲號來說是一個偉大的工程和科學成就,對於小型行星的大氣研究,需要圍繞明亮恆星的短軌道,但這樣的行星很難探測到,這個系統有潛力在未來進行引人入勝的研究。由科斯托夫領導的這一發現發表在6月27日出版的《天文學》上。L98 -59b大約是地球大小的80%,比苔絲號發現的前記錄保持者小10%。

它的主恆星L98 -59是一顆M矮星,質量約為太陽的三分之一,位於距地球約35光年的南方飛魚座。雖然L98 -59b是苔絲號的最小記錄,但在NASA開普勒衛星收集的數據中,甚至發現了更小的行星,包括開普勒-37b,它只比月球大20%。系統中的另外兩顆行星,L 98-59c和L 98-59d,分別是地球大小的1.4倍和1.6倍。

這三顆行星都是苔絲號通過凌日發現的,凌日是恆星亮度周期性下降的一種現象,當每顆行星從恆星前面經過時,亮度就會周期性下降。苔絲號每次監測一個24×96度的區域,稱為扇區,持續27天。當這顆衛星在7月完成其第一年的觀測時,L98 -59b系統將出現在組成南方天空的13個扇區中的7個。這將使科學家們能夠對這三顆已確認的行星進行進一步研究,並尋找更多的行星。

如果一個系統中有不止一顆行星在軌道上運行,它們就能在引力作用下相互作用,苔絲號將在足夠的扇區觀測L98 -59b,它可能能夠探測到軌道在100天左右的行星。但如果我們真的幸運的話,可能會看到未發現行星對目前已知行星的引力效應。像L 98-59這樣的M矮星占銀河系恆星總數的四分之三。但它們的質量不超過太陽的一半,而且溫度更低,表面溫度不到太陽的70%。

其他的例子包括TRAPPIST-1,它擁有一個由7顆地球大小的行星組成的恆星系統,以及比鄰星,我們的恆星鄰居,它有一顆被確認的行星。由於這些小而冷的恆星如此常見,科學家們想要更多地了解圍繞它們形成的行星系統。L98 -59b是最深處的行星,每2.25天繞恆星運行一周,距離恆星如此之近,它接收到的能量是地球從太陽接收能量的22倍。

這顆中央行星L98 -59c,每3.7天繞軌道運行一周,經歷的輻射大約是地球的11倍。L98 -59d是迄今為止在該系統中發現的最遠行星,每7.5天繞軌道運行一次,其爆炸產生的輻射能大約是地球能接受到的四倍。沒有一顆行星位於這顆恆星的「宜居帶」內。「宜居帶」指的是行星表面可能存在液態水的距離。

然而,它們都占據著科學家們所稱的金星帶,這是一個恆星距離的範圍,在這裡,一顆最初擁有類似地球大氣層的行星可能會經歷失控的溫室效應,從而轉變成類似金星的大氣層。根據大小,第三顆行星可能是一個類金星的岩石世界,也可能是一個更像海王星的行星,其核心是一個小的岩石,包裹在深深的大氣層之下。

苔絲號的目標之一是為NASA即將發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)大氣研究建立一個小型岩石行星目錄,這些行星圍繞著非常明亮的鄰近恆星的短軌道運行。TRAPPIST-1行星中有四個是主要的候選行星,Kostov團隊認為L98 -59的行星也是。苔絲號的使命滿足了我們的慾望,讓我們想知道我們從哪裡來,我們是否在宇宙中是孤獨的。

博科園|研究/來自:美國宇航局戈達德太空飛行中心/Jeanette Kazmierczak

參考期刊《天文學》

DOI: 10.3847/1538-3881/ab2459

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