“行星猎人”TESS发现三个具有巨大科学潜力的新外星世界
来源:    发布时间:2019-07-31    

美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星发现绕一颗“温和”恒星运行的三颗系外行星,这颗恒星距离地球仅有73光年,位于Pictor星座。对于希望了解不同大小的系外行星如何形成的科学家来说这些是诱人的目标,甚至可能成为未来的外星生命“狩猎场”。

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TESS于2018年4月18日发射升空 - 科学家希望借助其发现数千颗新的系外行星。这台望远镜拥有四个相同的先进广角镜头,可以观察到24 x 90度的夜空“扇区”。来自扇区中许多恒星中的每一个的光被连续观察27天。TESS探测到的候选系外行星可以通过地面或太空望远镜进行后续观测。

新发现的行星在周一发表在《自然天文学》 杂志上的一篇论文中有详细描述,其中包括了迄今为止发现的最小和最近的系外行星。最初的TESS数据由地面望远镜收集的多波长光度测定法、光谱测量法和高分辨率数字图像补充。

在审查数据后,天文学家得出的结论是,三颗系外行星正在围绕附近的恒星TOI 270进行轨道运动,因为它是TESS自开始科学运作以来已经确定的第270个感兴趣的天体。

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三个新发现的外星世界绕着一颗已经经历了“青春活力”阶段的M型红矮星运行,现在它以稳定的光线发出光芒。由于相对于地球接近,恒星的平静性以及高亮度使得TOI 270成为系外行星科学家的极佳前景。

其中“超级地球”Planet TOI 270 b被认为是属于一个岩石行星,其半径大约是我们星球的1.25倍。与此同时,外面的两颗行星,即TOI 270 c和TOI 270d,可能是类似海王星的气态行星。TOI 270 c的半径相当于地球的2.4倍,而行星d略小。根据现有数据,该团队认为所有三颗系外行星都被潮汐锁定。这意味着它们始终以同一面朝向着恒星。

“我们可以通过这个系统解决很多难题,”该研究的主要作者、麻省理工学院卡夫利天体物理与空间研究所的博士后Maximilian Günther说道。“通过这个系统,你可以在外太阳系科学中做你想做的所有事情。”

除了作为研究行星演变的优秀实验室外,TOI 270可能还可以承载生命。该团队最初认为,在“迷你海王星”TOI 270 d 可能宜居 - 其拥有一个理论上可以在行星表面存在液态水的空间区域。然而,进一步的分析表明,系外行星的大气层可能过于密集,这会引发温室效应失控,这会使表面过热而不能维持生命。

虽然表面是不可行的,但是TOI 270 d 的高层大气可能具有可以允许极端微生物存在的温度。此外,研究人员指出,可能还有更多的世界轨道尚未被发现的TOI-270,并且可能存在于恒星的可居住区域。

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在三颗已确认的行星中,TOI 270 b的轨道周期约为三个地球日。行星c需要更“悠闲”的五天来绕恒星运行,而行星d则需要11天。人们发现这三个外星世界以天文学家称为“共振链”的模式运行。

“对于TOI-270,这些行星就像一根绳子上的珍珠一样排列,”Günther说道。“这是一件非常有趣的事情,因为它让我们可以研究它们的动力学行为。而且你几乎可以预料,如果有更多的行星,那么下一颗行星就会以另一个整数比率在某个更远的地方。”

展望未来,研究人员计划借助更强大的望远镜观测TOI 270,包括未来的詹姆斯韦伯太空望远镜。