跨國合作的行星獵人發現數十個奇異新世界
NASA TESS-Keck 勘測提供了有關126 顆行星的質量和密度的詳細資訊。儘管已經發現了數千顆圍繞其他恆星運行的行星,但我們對它們的了解仍然有限。美國國家航空暨太空總署(NASA)的一份目錄收錄了126 個新發現的外星世界,其中提供了詳細的測量數據,可以與我們的太陽系進行比較。
藝術家對TOI-1798的描繪,這是一個擁有兩顆行星的行星系統。新的TESS-Keck巡天質量目錄顯示,外行星是一顆亞海王星,軌道周期為8天;內行星是一顆奇特的超級地球,它的軌道離恆星非常近,在這個外星世界上的一年只持續半個世界地球日。圖片來源:WM Keck 天文台/Adam Makarenko
目錄詳細介紹了太陽系外各種類型的行星,從具有極端環境的罕見世界到可能支持生命的行星不一而足。
這些行星是由一個龐大的國際科學家團隊與夏威夷毛納凱亞的WM 凱克天文台合作,利用美國宇航局的凌日系外行星巡天衛星(TESS)進行分析的。最近出版的《天文物理學雜誌增刊》對這些行星進行了描述。
“在先前已知的系外行星中,同時測量質量和半徑的相對較少。結合這些測量結果,我們就能知道這些行星可能是由什麼構成的,以及它們是如何形成的,”加州大學河濱分校天文物理學家、TESS-Keck 勘測首席研究員史蒂芬-凱恩(Stephen Kane)說。
凱恩說:”有了這些信息,我們就能開始回答我們的太陽系在其他行星系統的宏大織錦中的位置問題。”
研究小組花了三年時間編製星表。他們分析了13000 多次徑向速度(RV)測量結果,計算出120 顆已確認行星和6 顆候選行星的質量,這些行星分佈在北部天空。
藝術家根據包括行星半徑、質量、密度和溫度在內的數據,對最新的TESS-Keck 勘測目錄中的126 顆行星進行了構思。問號代表行星需要更多的數據來全面鑑定。來源:WM Keck 天文台/Adam Makarenko
雖然行星本身並不可見,但它們確實有明顯的影響。當它們運行時,行星會拉扯它們的宿主恆星,導致恆星”搖擺”。當恆星向望遠鏡移動時,它的可見光會略微變藍;當它遠離我們時,光線會略微變紅。這很像聲音的表現。由於多普勒效應,消防車的警報聲越近越高亢,越遠越低沉。
“這些RV 測量讓天文學家能夠探測和了解這些系外行星系統的特性。”堪薩斯大學天體物理學家、星表合著者伊恩-克羅斯菲爾德(Ian Crossfield)說:”當我們看到一顆當恆星有規律地來回擺動時,我們就能推斷是否存在一顆環繞行星,並測量行星的質量。
TESS-Keck 勘測中的幾顆行星是天文學家加深了解行星形成和演化的各種方式的試金石。
由加州大學洛杉磯分校研究生米歇爾-希爾(Michelle Hill)撰寫的一篇相關調查論文宣布發現了兩顆新的行星,它們圍繞著一顆像太陽一樣的恆星運行。第一顆是”亞土星”,其質量和半徑介於海王星和土星之間。
希爾說:「人們一直在爭論,究竟是土星以下的行星真的罕見,還是我們只是不善於發現這樣的行星。因此,這顆名為TOI-1386 b的行星是這一行星群體的重要補充。
TOI-1386 b繞恆星運行只需要26天。同時,它的鄰居–一顆質量接近土星的行星–繞同一恆星運行需要227 天。
另一篇由UCR 研究生Daria Pidhorodetska 撰寫的調查論文描述了一顆大小約為海王星一半的行星,它只需要19 天就能繞其恆星運行一圈,這顆恆星很像我們的太陽。
“比海王星小但比地球大的行星是銀河系中最常見的世界,但我們的太陽系中卻沒有它們。每當發現一顆新的行星,我們就會想起我們的宇宙是多麼的多樣化,我們在宇宙中的存在可能比我們所能理解的更獨特,”Pidhorodetska 說。
“有很多恆星與我們的太陽並不相似。如果科學家們想在我們的世界和其他世界之間進行恰當的比較,他們需要找到年齡、大小和質量相似的恆星。”凱恩說:”這樣我們才能進行蘋果與蘋果之間的比較。
目錄中還詳細列出了與我們的太陽不同,圍繞恆星運行的軌道更加極端、超短的行星。其中一顆離橙色矮星非常近,在不到12 小時的時間內就完成了軌道運行。
“TOI-1798 c繞恆星運行的速度非常快,在這顆行星上一年的時間還不到地球上的半天。”堪薩斯大學物理和天文學研究生、目錄論文的第一作者亞歷克斯-波蘭斯基(Alex Polanski)說:”由於靠近它們的主恆星,像這樣的行星也是超高溫的–接受的輻射是地球從太陽接受的輻射的3000多倍。存在於這種極端環境中意味著這顆行星很可能已經失去了它最初形成的大氣層。
最終,這新的星表不僅是對美國太空總署TESS 任務的重大貢獻,也是對回答其他行星是否能夠孕育我們所知的生命這一問題的重大貢獻。
「我們不尋常嗎?這個問題還沒有定論,但我們的新大眾目錄代表著向回答這個問題邁出的重要一步,」凱恩說。
編譯自/ ScitechDaily