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TESS发现的四颗新系外行星绕着类似太阳的恒星运行

时间:2021-12-03 19:52:02 来源:

一位艺术家绘制的绕着TOI-1233绕行的五颗行星的渲染图,其中四幅是使用由麻省理工学院领导的NASA任务-行星系外行星调查(TESS)发现的。

由MIT领导的NASA任务发现了一个多行星系统,该系统可以成为研究行星形成和演化的“理想实验室”。

麻省理工学院的研究人员发现了四个新的系外行星,它们围绕着距地球仅200光年的太阳状恒星运行。由于这些行星的恒星和恒星的亮度,该系统可以成为NASA即将推出的James Webb太空望远镜进行大气表征的理想目标。麻省理工学院卡夫利天体物理与空间研究所的博士后Tansu Daylan领导了这项研究,于2021年1月25日发表在《天文杂志》上。

Daylan说,通过进一步的研究,这颗明亮的恒星及其许多行星对于理解行星如何形成和演化至关重要。“谈到表征类太阳恒星周围的行星大气时,这很可能是我们将要达到的最佳目标之一,”他谈到他本月早些时候在美国天文学会第237次会议上提出的结果。

过境方式

达兰(Daylan)和他的同事们是由麻省理工学院(MITA)领导的美国国家航空航天局(NASA)进行的“飞行系外行星调查卫星(TESS)”探测到这些行星的。为了用TESS识别系外行星,研究人员寻找来自恒星的光量变化。恒星光中的小倾角可能意味着一颗行星已经通过了它的前方,从而阻止了一部分光到达地球。通过测量这些过境,科学家可以估算出一颗行星的大小,绕其恒星运行需要多长时间以及它是否与其他行星相邻。结合其他观测方法(例如测量行星对其恒星的引力影响),研究人员可以确定行星是岩石还是气态,热还是冷,甚至大气层稀薄。

如果来自遥远恒星的光在到达地球的过程中穿过系外行星的大气,则某些波长的光将被该大气中的气体吸收。当光到达地球时,与特定气体(例如水,二氧化碳或甲烷)相对应的光的波长将丢失,从而告知科学家大气的组成。这可以为天文学家提供有关行星环境,演化和宜居性的重要信息。尽管TESS无法确定大气层的特征,但望远镜是确定哪些系外行星应优先用于大气研究的关键,其他更高分辨率的望远镜如NASA的哈勃太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜定于2021年秋季发射。

到2019年9月1日识别出的近1,000名候选系外行星的位置被绘制在南部夜空的TESS镶嵌图上。

戴伦利用TESS和地面望远镜的数据,确定了这颗恒星拥有一个巨大的岩石内部行星或超地球,以及三个气态的外行星,这些行星比海王星小,被称为亚海王星。与我们自己的太阳系相比,这些行星的生活非常接近太阳。它们的轨道从19天到不到4天不等。这使它们炽热,平均表面温度在华氏700度到1,500华氏度之间。

尽管这意味着行星不太可能拥有生命,但它为天文学家提供了更多的数据。短轨道允许更频繁的过境,因此有更多的机会检查穿过其大气层的光。但是,在该系统中可能还存在尚未发现的行星,甚至在恒星的宜居区域。最近,另一个研究小组使用特征系外行星卫星(CHEOPS)确认了第五颗行星,这颗行星需要29天才能进入轨道。

戴兰说,行星的寄主恒星TOI-1233将为未来的研究提供充足的光线。这颗恒星的大小和温度与我们自己的太阳相似,但是由于它离地球较近,因此与其他恒星相比,它看起来非常明亮。从我们的角度来看,它是已知最明亮的类似太阳的恒星,并且是拥有至少四个过渡行星的最明亮的恒星之一。这很有用,因为一颗更亮的恒星在表征其行星时为天文学家提供了更多的工作光。

拥有许多系外行星的恒星对天文学家而言尤其令人兴奋,因为它们为研究太阳系开辟了新途径。Daylan说:“使用多行星系统,您一定会中奖。”“这些行星起源于围绕同一颗恒星的同一物质盘,但由于它们的轨道不同,它们最终成为具有不同大气层和不同气候的不同行星。因此,我们想了解使用这个行星系统作为控制实验的行星形成和演化的基本过程。”

TESS是由麻省理工学院在马萨诸塞州剑桥市领导和运营的一项NASA天体物理学探索者任务,由NASA的戈达德太空飞行中心进行管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司;美国国家航空航天局位于加利福尼亚硅谷的艾姆斯研究中心;天体物理学中心–剑桥的哈佛大学和史密森学会;麻省理工学院林肯实验室;和巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十多所大学,研究所和天文台参加了这次任务。

阅读由高中生发现的四颗系外行星-包括一个超地球行星,以获取有关此发现的更多信息。

参考:TESS发现由一颗亮太阳般的恒星HD 108236主持的超地球和三个子海王星,作者是Tansu Daylan,KartikPinglé,Jasmine Wright,Maximilian N.Günther,Keivan G. Stassun,Stephen R. Kane,Andrew Vanderburg ,丹尼尔·霍夫(Daniel Jontof-Hutter),约瑟夫·罗德里格斯(Joseph E.Rodriguez),阿维·史波勒(Avi Shporer),切尔西·X。 Collins,Pere Guerra,Eric LN Jensen,John F.Kielkopf,Bob Massey,Richard P.Schwarz,David Charbonneau,Jack J.Lissauer,Jonathan M.Irwin,ÖzgürBastürk,Benjamin Fulton,Abderahmane Soubkiou,Benkhaldoun Zouhair,Steve B. Howell,Carl Ziegler,CésarBriceño,Nicholas Law,Andrew W.Mann,Nic Sc​​ott,Elise Furlan,David R.Ciardi,Rachel Matson,Coel Hellier,David R.Anderson,R.Paul Butler,Jeffrey D.Crane,Johanna K Teske,Stephen A. Shectman,Martti H. Kristiansen,Ivan A. Terentev,Hans Martin Schwengeler,George R. Ricker,Roland Vanderspek,Sara Seager ,约书亚·温恩(Joshua N.Winn),乔恩·詹金斯(Jon M.Jenkins),扎乔里·K·贝塔·汤普森(Zachory K.特威肯(Twicken),2021年1月25日,天文杂志。DOI:
10.3847 / 1538-3881 / abd73e


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