美國宇航局凌日系外行星勘測衛(wèi)星“苔絲號”(TESS)發(fā)現(xiàn)了一顆大小介于火星和地球之間的行星，它圍繞著附近一顆明亮、低溫的恒星運行。這顆行星名為L 98-59b，是苔絲號迄今為止發(fā)現(xiàn)的最小行星。另外兩顆行星圍繞著同一顆恒星運行，雖然這三顆行星的大小都是已知的，但還需要用其他望遠(yuǎn)鏡進(jìn)一步研究，以確定它們是否有大氣層，如果有的話，還有哪些氣體存在。
L 98-59b幾乎是太陽系外小行星數(shù)量的兩倍，也就是說，太陽系外的行星是最有可能進(jìn)行此類后續(xù)研究的。這個發(fā)現(xiàn)對苔絲號來說是一個偉大的工程和科學(xué)成就，對于小型行星的大氣研究，需要圍繞明亮恒星的短軌道，但這樣的行星很難探測到，這個系統(tǒng)有潛力在未來進(jìn)行引人入勝的研究。由科斯托夫領(lǐng)導(dǎo)的這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在6月27日出版的《天文學(xué)》上。L98 -59b大約是地球大小的80%，比苔絲號發(fā)現(xiàn)的前記錄保持者小10%。
它的主恒星L98 -59是一顆M矮星，質(zhì)量約為太陽的三分之一，位于距地球約35光年的南方飛魚座。雖然L98 -59b是苔絲號的最小記錄，但在NASA開普勒衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)中，甚至發(fā)現(xiàn)了更小的行星，包括開普勒-37b，它只比月球大20%。系統(tǒng)中的另外兩顆行星，L 98-59c和L 98-59d，分別是地球大小的1.4倍和1.6倍。這三顆行星都是苔絲號通過凌日發(fā)現(xiàn)的，凌日是恒星亮度周期性下降的一種現(xiàn)象，當(dāng)每顆行星從恒星前面經(jīng)過時，亮度就會周期性下降。
苔絲號每次監(jiān)測一個24×96度的區(qū)域，稱為扇區(qū)，持續(xù)27天。當(dāng)這顆衛(wèi)星在7月完成其第一年的觀測時，L98 -59b系統(tǒng)將出現(xiàn)在組成南方天空的13個扇區(qū)中的7個。這將使科學(xué)家們能夠?qū)@三顆已確認(rèn)的行星進(jìn)行進(jìn)一步研究，并尋找更多的行星。如果一個系統(tǒng)中有不止一顆行星在軌道上運行，它們就能在引力作用下相互作用，苔絲號將在足夠的扇區(qū)觀測L98 -59b，它可能能夠探測到軌道在100天左右的行星。但如果我們真的幸運的話，可能會看到未發(fā)現(xiàn)行星對目前已知行星的引力效應(yīng)。
像L 98-59這樣的M矮星占銀河系恒星總數(shù)的四分之三。但它們的質(zhì)量不超過太陽的一半，而且溫度更低，表面溫度不到太陽的70%。其他的例子包括TRAPPIST-1，它擁有一個由7顆地球大小的行星組成的恒星系統(tǒng)，以及比鄰星，我們的恒星鄰居，它有一顆被確認(rèn)的行星。由于這些小而冷的恒星如此常見，科學(xué)家們想要更多地了解圍繞它們形成的行星系統(tǒng)。L98 -59b是最深處的行星，每2.25天繞恒星運行一周，距離恒星如此之近，它接收到的能量是地球從太陽接收能量的22倍。
這顆中央行星L98 -59c，每3.7天繞軌道運行一周，經(jīng)歷的輻射大約是地球的11倍。L98 -59d是迄今為止在該系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最遠(yuǎn)行星，每7.5天繞軌道運行一次，其爆炸產(chǎn)生的輻射能大約是地球能接受到的四倍。沒有一顆行星位于這顆恒星的“宜居帶”內(nèi)。“宜居帶”指的是行星表面可能存在液態(tài)水的距離。然而，它們都占據(jù)著科學(xué)家們所稱的金星帶，這是一個恒星距離的范圍，在這里，一顆最初擁有類似地球大氣層的行星可能會經(jīng)歷失控的溫室效應(yīng)，從而轉(zhuǎn)變成類似金星的大氣層。
根據(jù)大小，第三顆行星可能是一個類金星的巖石世界，也可能是一個更像海王星的行星，其核心是一個小的巖石，包裹在深深的大氣層之下。苔絲號的目標(biāo)之一是為NASA即將發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope)大氣研究建立一個小型巖石行星目錄，這些行星圍繞著非常明亮的鄰近恒星的短軌道運行。TRAPPIST-1行星中有四個是主要的候選行星，Kostov團(tuán)隊認(rèn)為L98 -59的行星也是。苔絲號的使命滿足了我們的欲望，讓我們想知道我們從哪里來，我們是否在宇宙中是孤獨的。
博科園｜研究/來自：美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心/Jeanette Kazmierczak
參考期刊《天文學(xué)》
DOI: 10.3847/1538-3881/ab2459
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