從某種角度上來說,我們的太陽系并沒有那么特別。我們現在已經知道,夜空中許多恒星都有屬于它們自己的行星在周圍環(huán)繞運行。 天文學家已經發(fā)現了數千顆各式各樣的系外行星,他們最感興趣的目標之一是那些與地球大小相當的巖質行星。目前研究認為,這些行星的數量應該也相當豐富,但由于它們體積小得多,因此更難搜尋到。 近日發(fā)表在《科學》雜志上的一篇新論文報道了最新發(fā)現的一顆亞地球行星,也就是比地球略小的行星,編號GJ 367b。它是迄今為止我們已知的最小、“最金屬”、也是最極端的系外行星之一。
團隊在TESS(凌星系外行星巡天衛(wèi)星)的數據中最早注意到了GJ 367b的存在跡象。它距離地球僅31光年,位于南天星座船帆座。 他們發(fā)現,在TESS監(jiān)測的數百萬顆恒星中,有一顆恒星的亮度出現了微小但反復的下降。這是一種典型的跡象,表明可能存在一顆行星,它在每次繞行經過其恒星前面時阻擋住了恒星的部分光線,這也被稱為凌星。
這顆繞行行星帶來這種下降只有約0.03%的深度,換句話說,它非常淺,幾乎是可檢測到的范圍的極限。這意味著,這顆行星一定非常小,大致與地球相當。 團隊還想進一步了解這顆行星的質量。他們借助Harps(高精度徑向速度行星搜索器)來觀測宿主星。這臺儀器可以通過檢測由行星引力引起的宿主星光波長的輕微偏移來尋找行星。經過上百次的觀測后,他們才探測到這種偏移,也就是說,這顆行星除了體積小之外,質量也一定很低。 最終,隨著觀測數據的不斷積累,GJ 367b的樣子越來越清晰。 GJ 367b的半徑約為地球半徑的72%,質量則是地球的約55%。這些結果告訴我們,這顆行星的密度比地球更高。地球密度大約每立方厘米5.5克,地核主要是鐵,核外還有巖石構成的地幔。 而這顆行星的密度可以達到約每立方厘米8克,幾乎和鐵相當。研究人員推測,它可能主要由一個鐵核構成,外部包裹著薄薄的巖石層。 那么它是如何形成的呢?理論學家提出了幾種推測。比如,GJ 367b可能曾是一顆巨行星,存在巨大的氣態(tài)包層,就像海王星一樣。但隨著時間推移,那個氣態(tài)包層被蒸發(fā)掉了,只留下我們如今看到的裸露的核心。 又或者,在行星形成的過程中,它與其他正在形成中的行星相互碰撞,剝去了原本存在的巖石星幔,只留下了鐵的星核。 如今的GJ 367b上的環(huán)境甚是極端。反復出現的凌星下降現象告訴我們,它繞著恒星運行的周期只有7.7小時,也就是一類相對少見的超短周期行星(USP)。 盡管它的宿主星是一顆紅矮星,也就是一類比太陽暗得多的恒星,但由于距離恒星非常近,行星的白晝側會是一個溫度高達1400℃的熔爐,甚至連巖石都會被熔化。 當然,GJ 367b實在太熱了,它或許并不是一個尋找系外生命的有利場所。但它是迄今為止天文學家發(fā)現的為數不多的地球大小的巖質行星之一。 它的發(fā)現證明,我們有能力在其他恒星周圍找到地球大小的行星,也可以測量它們的屬性。 科學家認為,今后或許可以嘗試在離恒星更遠的宜居帶中搜尋這類行星的身影,那里的行星表面溫度或許可以允許液體水存在。 這難度更大。一顆行星離它的恒星越遠,凌星現象被發(fā)現的可能性就越小,而且繞過恒星的時間間隔也變長了,這使得它更難被察覺。此外,在更遠的地方繞行,對宿主星的引力拖拽也會減少,信號也就更難被探測到。 事實上,在GJ 367b的宿主星周圍,團隊還注意到了疑似另一顆繞行周期11天的行星的信號,但尚未能確認它的存在。 接下來團隊希望進一步研究行星的環(huán)境,比如它是否存在大氣等等。他們相信,答案可能很快就會出現。 他們在采訪中同樣提到,在不久的將來,詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的升空或許也會讓系外行星的探索產生更大的進步。 #創(chuàng)作團隊: 文:M?ka #參考來源: https:///a-new-exoplanet-meet-gj-367b-an-iron-planet-smaller-and-denser-than-earth-172826 https://www./doi/10.1126/science.aay3253 https://www./articles/d41586-021-03587-z https://www./newfound-rocky-exoplanet-gj-367b https://www./science/gj-367b-hellworld #圖片來源: 封面來源:Pixabay |
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