稀有系外行星HD88986b的發現為探索地球世界鋪平了道路

Mondo 科學 更新 2024-02-03

天文學家有乙個罕見的發現:一顆小而冷的系外行星伴隨著一顆更大的外伴星,這為類地行星的形成提供了新的視角。 這些發現包括一顆半徑和質量介於地球和海王星之間的行星,其圍繞其主星的潛在軌道為146天。 這個恆星系統還包含一顆大型的外圍伴星,其質量是木星的100倍。

天基TESS衛星使用凌日來測量系外行星經過它們面前時的微小星光滴。 TESS衛星通過精確測量海王星的大小來表徵亞海王星HD88986B。 資料來源**:美國宇航局戈達德太空飛行中心。

這是乙個罕見的發現,因為比海王星和天王星更小、更輕的系外行星很難被探測到,到目前為止只發現了少數幾顆。 這個罕見的系統對於更好地理解行星的形成和演化特別有趣; 它們被認為是探測恆星周圍類地行星的關鍵一步。

新的行星系統是在恆星HD88986周圍發現的。 這顆恆星的溫度與太陽的溫度相似,半徑略大,使其足夠明亮,足以讓敏銳的觀察者在英國各地的黑色天空觀測點看到,例如Bannau Brycheiniog國家公園(布雷肯燈塔)。

這項研究發表在《天文學與天體物理學》雜誌上,由巴黎天體物理研究所(IAP)的伊朗博士後研究員Neda Heidari領導。 在英國,華威大學(University of Warwick)高階研究員托馬斯·威爾遜(Thomas Wilson)共同領導了衛星資料分析工作,包括尋找新行星。 該團隊還包括來自9個國家的其他29個研究所的研究人員,包括瑞士,智利和美國。

一顆寒冷的類似海王星的系外行星

該系統包括一顆比海王星還小的冷行星,即所謂的亞海王星,HD88986b。 這顆行星的軌道週期是已知最長的系外行星(146天),比海王星或天王星的軌道週期小。

IAP 的 Neda Heidari 解釋道:"我們發現並測量的大多數行星的質量和半徑都很短,通常不到40天。 與太陽系相比,即使是離太陽最近的水星,也需要88天才能完成其軌道軌道。 缺乏對具有更長軌道的行星的探測,對理解其他星系甚至太陽系中的行星如何形成和演化提出了挑戰。 HD88986B的軌道週期為146天,很可能是已知最長的小行星,具有最長的軌道和準確的測量"。

HD88986B是使用法國上普羅旺斯天文台的高精度光譜儀Sophie探測到的,Sophie是一台分析系外行星波長的機器。 Sophie 使用"徑向速度法"探測系外行星並確定其特徵; 測量由圍繞恆星執行的行星引起的恆星運動的微小變化。

這些觀測揭示了這顆行星的存在,使研究小組能夠估計它的質量大約是地球的17倍。

美國國家航空航天局(NASA)太空望遠鏡"凌日系外行星勘測衛星"(TESS)和歐洲航天局(ESA)。"系外行星衛星的特徵"(Cheops)表明這顆行星可能位於其主星的前面"通過"。當它的軌道經過地球和恆星之間的視線時,它會部分遮擋恆星——導致恆星變得不那麼亮,這是可以觀察和量化的。

通過這兩顆衛星的觀測,研究小組直接估計這顆行星的直徑大約是地球的兩倍。 該研究的結果依賴於超過25年的觀測資料,其中還包括來自歐空局蓋亞衛星和夏威夷凱克望遠鏡的資料。

此外,HD88986B的大氣溫度僅為190攝氏度,這是該研究所要求的"冷"大氣成分提供了乙個難得的機會,因為大多數探測到的系外行星的大氣層都在1000攝氏度以上。

由於亞海王星HD88986b的軌道很寬(高達地球-太陽距離的60%),HD88986B很可能與該行星系統中可能存在的其他行星進行了罕見的相互作用,在來自中心恆星的強烈紫外線輻射下質量損失微弱。 因此,它可能保留了其原始的化學成分,使科學家能夠探索這個行星系統形成和演化的可能情況。

華威大學物理系的托馬斯·威爾遜(Thomas Wilson)說:"HD88986b本質上是海王星的微型版本,位於水星和金星的軌道之間。 它是研究得最好的小型冷繫外行星之一,為研究其大氣層以了解它與地球的相似性鋪平了道路。 它還圍繞一顆溫度與太陽相似的恆星執行,使其成為柏拉圖太空望遠鏡將發現的類地行星的前身,華威大學在其中發揮了主導作用"。

第二個外部伴侶

天文學家還發現了第二顆圍繞中心恆星執行的外行星。 這顆系外行星質量異常大(質量是木星的100倍以上),軌道週期為幾十年。 需要進一步的觀察來了解其特性並更好地確定其特性。

托馬斯·威爾遜補充道:"我們從指向HD88986的望遠鏡收集了超過25年的資料,使其成為研究時間最長的系外行星系統之一。 這些豐富的資料揭示了第二個比木星更大的太陽系外伴星,它可能對這顆類似海王星的行星的形成非常重要,就像我們太陽系中的木星一樣。 "

彙編**:scitechdaily

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