罕見系外行星HD88986b的發現為探索類地世界鋪平了道路
天文學家發現了一個罕見的發現:一顆小而寒冷的系外行星伴隨著一顆大得多的外部伴星,這為了解類地行星是如何形成的提供了新的視角。這些發現包括一顆行星,其半徑和質量介於地球和海王星之間,圍繞其主恆星的潛在軌道為146 天。恆星系統還包含一顆外圍的大型伴星,質量是木星的100 倍。
![Space-Based-TESS-Satellite.jpg](https://i0.wp.com/static.cnbetacdn.com/article/2024/0202/f7f761cd6b8c13b.jpg?w=640&ssl=1)
天基TESS 衛星使用凌日法測量系外行星從其前方經過時恆星光的微小光滴。 TESS 衛星透過精確測量行星的大小,確定了亞海王星HD88986b 的特徵。資料來源:美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心
這是一個罕見的發現,因為比海王星和天王星更小、更輕的系外行星很難被偵測到,至今只發現了幾顆。這種罕見的系統對於更好地了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相似,半徑稍大,其亮度足以讓敏銳的觀測者在英國各地的黑天觀測點(如Bannau Brycheiniog 國家公園(布雷肯比肯斯))看到。
這項發表在《天文學與天體物理學》(Astronomy &Astrophysics)雜誌上的研究由巴黎天體物理研究所(IAP)的伊朗博士後內達-海達裡(Neda Heidari)領導。在英國,華威大學高級研究員托馬斯-威爾遜(Thomas Wilson)共同領導了衛星數據分析工作,包括尋找新行星。該團隊還包括來自瑞士、智利和美國等9 個國家的29 個其他研究所的研究人員。
一顆寒冷的海王星般的系外行星
該行星系包括一顆比海王星小的冷行星,即所謂的亞海王星,HD88986b。這顆行星的軌道周期是已知系外行星中最長的(146 天),小於海王星或天王星。
IAP 的Neda Heidari 解釋說:”我們發現並測量過質量和半徑的大多數行星的軌道都很短,通常不到40 天。與太陽系相比,即使是距離太陽最近的水星,也需要88 天才能完成其軌道運行。缺乏對軌道較長的行星的探測,給了解其他星系甚至我們太陽系的行星如何形成和演化帶來了挑戰。HD88986b的軌道周期為146天,有可能是目前已知軌道最長、測量精確的小行星”。
HD88986b是利用法國上普羅旺斯天文台(Haute-Provence Observatory)的高精度光譜儀SOPHIE(分析系外行星光波長的機器)探測到的。 SOPHIE 使用”徑向速度法”探測系外行星並確定其特徵;測量圍繞恆星運行的行星引起的恆星的微小運動變化。
這些觀測結果揭示了這顆行星的存在,使研究小組得以估計其質量約為地球的17 倍。
美國國家航空暨太空總署(NASA)的太空望遠鏡”凌日系外行星巡天衛星”(TESS)和歐洲太空總署(ESA)的太空望遠鏡”表徵系外行星衛星”(CHEOPS)的補充觀測結果表明,這顆行星可能在其宿主恆星前”凌日”。當它的軌道經過地球和恆星之間的視線時,就會部分遮擋恆星–導致恆星亮度降低,而這是可以觀測和量化的。
透過這兩顆衛星的觀測,研究團隊直接估算出這顆行星的直徑約為地球直徑的兩倍。這項研究的發現依賴超過25年的觀測數據,其中還包括歐空局蓋亞衛星和夏威夷凱克望遠鏡的數據。
此外,HD88986b 的大氣溫度只有190攝氏度,這為研究所謂的”冷”大氣成分提供了一個難得的機會,因為大多數被探測到的系外行星大氣都在1000 攝氏度以上。
由於亞海王星HD88986b的軌道較寬(大至地球-太陽距離的60%),HD88986b很可能與該行星系中可能存在的其他行星發生了罕見的相互作用,並在中心恆星的強烈紫外線輻射下發生了微弱的質量損失。因此,它可能保留了原有的化學成分,使科學家們能夠探索這個行星系形成和演變的可能情況。
華威大學物理系的托馬斯-威爾遜(Thomas Wilson)說:”HD88986b本質上是一顆縮小版的海王星,位於水星和金星的軌道之間。它是研究得最好的小型寒冷系外行星之一,為研究其大氣層以了解其與我們地球的相似性鋪平了道路。它還環繞著一顆溫度與太陽相似的恆星運行,這使它成為PLATO 太空望遠鏡將要發現的類地行星的先驅,華威大學在其中發揮著主導作用”。
第二個外部同伴
天文學家也發現了圍繞中心恆星的第二顆外行星。這顆系外行星的質量特別大(是木星質量的100 倍以上),軌道週期為數十年。要了解它的性質並更好地確定其屬性,還需要進一步的觀測。
托馬斯-威爾遜補充說:”我們從指向HD88986的望遠鏡中收集了超過25年的數據,使其成為研究時間最長的系外行星系統之一。這些豐富的數據揭示了比木星質量更大的第二顆系外同伴,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。”
編譯來源:ScitechDaily