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研究表明K2-18b可能是地球的放大版本

时间:2021-07-16 07:52:12 来源:

K2-18b和它的近邻,新发现的K2-18c,绕着红矮星k2-18在狮子座(Leo)定位了111光年。Alex Boersma的插图

根据欧洲南方天文台(ESO)收集的数据进行的最新研究表明,鲜为人知的称为K2-18b的系外行星很可能是地球的放大版本。

同样令人兴奋的是,同一位研究人员还首次发现了地球上有一个邻居。

主要作者Ryan Cloutier博士说:“能够测量K2-18b的质量和密度是巨大的,但是发现一个新的系外行星是一件幸运的事,同样令人兴奋。”斯卡伯勒大学(University of T Scarborough)行星科学中心,大学的天文学与天体物理学系以及蒙特利尔大学系外行星研究(iREx)的学生。

两颗行星都绕着K2-18绕行,这是一颗红矮星,位于狮子座(Leo)约111光年。当K2-18b行星在2015年首次被发现时,它被发现在恒星的宜居区域内运行,这使其成为拥有液态地表水的理想候选者,这是我们所知的蕴藏生命条件的关键因素。

研究人员使用的数据集来自高精度径向速度行星搜索器(HARPS),该搜索器使用了智利拉西拉天文台的ESO的3.6m望远镜。HARPS允许以当前可用的最高精确度进行测量,该测量可以受附近行星的存在影响的恒星径向速度的测量。该仪器可以检测出绕这些恒星运行的非常小的行星。

为了确定K2-18b是地球的放大版本(主要是岩石)还是海王星的缩小版本(主要是气体),研究人员必须首先使用径向速度测量来得出行星的质量。与HARPS。

“如果可以获得质量和半径,就可以测量行星的体积密度,这可以告诉您该行星的体积是多少,” Cloutier说。

在使用机器学习方法得出质量测量结果之后,Cloutier和他的团队能够确定该行星是气态大气较小的多岩石行星(例如地球,但较大)或是气态大气的厚行星在它上面的一层冰。

他说:“根据当前数据,我们无法区分这两种可能性。”“但是,借助詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST),我们可以探测大气层,看看它是否具有广阔的大气层,或者它是被水覆盖的行星。”

JWST将于2019年启动,将有助于收集一系列数据,用于研究太阳系,早期宇宙和系外行星。

“使用这架望远镜的需求很大,因此您必须谨慎选择要观察的系外行星,”该论文的合著者,同时还是加拿大航天局NIRISS的首席研究员的RenéDoyon说。 JWST上的仪器。

“ K2-18b现在是进行大气研究的最佳目标之一,它几乎排在榜首。”

在查看K2-18b的数据时,Cloutier注意到了一些不寻常的情况。除了从K2-18旋转每39天发生一次信号,并且从K2-18b轨道每33天发生一次信号外,他注意到每9天发生一次不同的信号。

“当我们第一次将数据扔到桌子上时,我们试图找出它是什么。您必须确保信号不仅是噪声,还需要仔细分析以进行验证,但要看到初始信号很好地表明存在另一颗行星,” Cloutier说。

Cloutier与一个国际研究人员团队合作,包括他的T斯卡伯勒大学(University of T Scarborough)副教授克里斯蒂娜·梅努(Kristen Menou),行星科学中心和日内瓦大学天文观测所(iREx)的合作伙伴。格勒诺布尔(De Grenoble)和波尔图大学(Universidade do Porto)。

尽管新描述的K2-18c行星更接近其恒星,并且可能太热而无法进入宜居区域,但与K2-18b一样,它似乎也是一个超地球,意味着它的质量与地球相似。克劳蒂埃(Cloutier)的目标是在博士期间发现新的系外行星,他认为自己很幸运在此数据集中发现了它。

“这不是一个尤里卡的时刻,因为我们仍然必须仔细检查要验证数据的工作清单。一旦选中所有框,它就会沉入其中,哇,这实际上是一颗行星。”

这项研究得到了加拿大自然科学和研究委员会(NSERC)和系外行星研究所的支持,并将发表在《天文学和天体物理学》杂志上。

研究报告的PDF副本:具有HARPS的K2-18多行星系统的特性:一个可居住区的超地球,并在非共面轨道上发现了第二个温暖的超地球


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