TESS在gj357星系发现了宜居带行星

TESS Planet发现了一个充满希望的世界

这张图显示了gj357系统的布局。d行星的轨道位于恒星所谓的宜居带内,在这一轨道区域,岩石行星的表面可以存在液态水。如果它有稠密的大气层(这需要未来的研究来确定),那么GJ 357 d的温度可能足够高,允许液态水的存在。工作人员:美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯

一颗滚烫的行星被美国国家航空航天局美国的凌日系外行星测量卫星(苔丝)指出了其他环绕同一颗恒星运行的世界的方向,其中一个位于这颗恒星的宜居带。如果由岩石构成,这颗行星的大小可能是地球的两倍。

这两个新世界围绕着一颗名为GJ 357的恒星运行。GJ 357是一颗m型矮星,质量和大小大约是太阳的三分之一,温度比太阳低40%左右。该星系距离九头蛇星座31光年。今年2月,TESS的摄像机捕捉到这颗恒星每3.9天就会稍微变暗,这表明它存在凌日现象太阳系外行星- 一个超出我们太阳系的世界 - 在每个轨道期间穿过它的明星的面对面,并短暂地贬低明星的光线。


GJ 357系统位于长蛇座31光年之外。天文学家证实了美国宇航局的凌日系外行星调查卫星确认的一颗行星候选行星,随后发现了另外两个围绕恒星运行的世界。最外层的行星GJ 357 d让科学家们特别感兴趣,因为它从恒星接收到的能量与从恒星接收到的能量一样多火星来自太阳。工作人员:美国宇航局戈达德太空飞行中心

“在某种程度上,这些行星隐藏在许多天文台多年来所做的测量中,”特内里费岛上加那利群岛(IAC)天体物理研究所的博士生拉斐尔·卢克(Rafael Luque)说,他领导了这个发现小组。“苔丝给我们指出了一颗有趣的星星,我们可以在那里找到它们。”

TESS观测到的凌日现象属于GJ 357 b,一颗比地球大22%的行星。它绕恒星运行的距离比水星离太阳的距离近11倍。这使它的平衡温度(计算时没有考虑可能存在的大气的额外变暖效应)在490度左右华氏温度(254度摄氏)。

“我们把GJ 357 b描述为一个‘热地球’,”合著者安立克·Pallé解释说,他是IAC的天体物理学家,也是卢克的博士生导师。“尽管它不能容纳生命,但值得注意的是,它是迄今为止已知的第三最近的凌日系外行星,也是我们所拥有的用来测量其可能拥有的任何大气成分的最好的岩石行星之一。”

但是,当研究人员通过查看地面数据来确认热地球的存在时,他们发现了另外两个世界。已知最远的行星GJ 357 d特别有趣。

行星GJ 357 d

这张图展示了对gj357 d可能是什么样子的一种解释。工作人员:美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯

“GJ 357 d is located within the outer edge of its star’s habitable zone, where it receives about the same amount of stellar energy from its star as Mars does from the Sun,” said co-author Diana Kossakowski at the Max Planck Institute for Astronomy in Heidelberg, Germany. “If the planet has a dense atmosphere, which will take future studies to determine, it could trap enough heat to warm the planet and allow liquid water on its surface.”

如果没有大气层,它的平衡温度为-64华氏度(-53摄氏度),这让这个星球看起来更像是冰川,而不是适合居住的星球。这颗行星的质量至少是地球质量的6.1倍,在地球与太阳距离的20%范围内,每55.7天围绕恒星公转一圈。这颗行星的大小和组成尚不清楚,但一个质量如此之大的岩石世界的大小大约是地球的一到两倍。

即使TESS观测了这颗恒星大约一个月,卢克的团队预测任何凌日都可能发生在TESS观测窗口之外。

GJ 357 c,中间的行星,质量至少是地球的3.4倍,每9.1天恒星轨道距离的两倍多一点凌日行星,和有一个平衡温度约260 F (127 c)。苔丝并没有从这个星球上观察凌日,这表明它的轨道略有倾斜——可能小于1度相对于地球轨道,所以它从来没有穿过从我们的角度来看他们的明星。

为了确认GJ 357 b的存在并发现它的邻居,卢克和他的同事们转向了现有的地面上对这颗恒星的径向速度的测量,即它沿我们视线运动的速度。一颗绕轨道运行的行星会对其恒星产生引力引力,这就导致了一个微小的反射运动,天文学家可以通过恒星光线的微小颜色变化来探测到。几十年来,天文学家一直在使用径向速度数据寻找围绕明亮恒星的行星,他们经常公开这些冗长而精确的观测,供其他天文学家使用。

卢克的团队研究了1998年欧洲南方天文台(European Southern Observatory)、智利的拉斯坎帕纳斯天文台(Las Campanas Observatory)、夏威夷的W.M.凯克天文台(W.M. Keck Observatory)和西班牙的卡拉尔阿尔托天文台(Calar Alto Observatory)等地面数据。

7月31日,周三,一篇描述这些发现的论文发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)和is杂志上网上

TESS是NASA的天体物理探索任务,由麻省理工学院位于马萨诸塞州剑桥市,由美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman);美国宇航局位于加州硅谷的艾姆斯研究中心;马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天体物理中心;麻省理工学院的林肯实验室;以及巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十多所大学、研究机构和天文台参与了这项任务。

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