90光年外的系外行星或许存在类似地球的大气层

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一个国际合作团队发现一颗新的亚海王星级别系外行星,其轨道周期为24天,围绕在一颗M型红矮星旋转,之所以能发现它是由于行星拥有浓厚的大气层、恒星小,以及该系统远离地球的速度。

一个国际合作团队发现一颗新的亚海王星级别系外行星,其轨道周期为24天,围绕在一颗M型红矮星旋转,之所以能发现它是由于行星拥有浓厚的大气层、恒星小,以及该系统远离地球的速度。

系外行星名为TOI-1231 b,是藉由凌日系外行星巡天卫星(Transiting Exoplanet Survey Satellite)的光度资料发现,随后透过智利天文台中的光谱仪进行确认,从而揭露系外行星的存在、质量及轨道的信息。

M型矮恒星体积较小、光度较低,在相同的行星经过恒星时,该行星挡住的相对亮度更大,使凌日法更容易检测,故M型矮恒星对凌日系外行星巡天卫星而言是更容易检测及研究的目标。

凌日系外行星巡天卫星也有一个的缺点,它的观测分辨率分为2分钟一张及30分钟一张,但是不论哪一种,有74%的观测天区都受限于一个区域只观测28天的状况,并且要从这28 天里发现两次凌日才能算是发现系外行星,所以大多数的凌日系外行星探测到的周期都小于14天,也正因为如此,轨道周期为24天的TOI-1231 b的发现使它更有其价值。

TOI-1231 b与它的母恒星距离比日地距离还要近8倍,但它的温度约为57°C,这也是M型矮恒星的功劳,同时也是至今为止发现能用于大气研究中最「凉爽」的温度,整体而言,这颗行星比地球大,比海王星小,其平均密度也与海王星相当,或许用亚海王星来称呼更为适合。

过去20年来的系外行星研究中,没有一颗看起来像我们自己的太阳系,充满了地球和海王星大小之间的行星,运行轨道甚至比水星近得多。 虽然新发现的这颗仍然距离太阳系中的行星相差甚远,但是与至今为止发现动辄成百上千度的表面温度相比,TOI-1231 b简直像是冷冻版本的,它的低密度代表它被大量的大气包围着,但其大气成份目前仍为谜,有可能是氢或氢-氦大气层,或是水气大气层。

由于母恒星的近红外线亮度极高,使它成为了哈勃太空望远镜及韦伯太空望远镜未来任务的观测目标。 研究团队将于六月下旬使用哈勃太空望远镜对它进行观测,有望在未来的几年里,揭露更多该行星的详细资料。 【图:新墨西哥大学;文:节录自台北市立天文科学教育馆网页】研究全文刊登在2021年6月8日出版的《天文学报》

TOI = TESS Objects of Interest = Transiting Exoplanet Survey Satellite Objects of Interest = 凌日系外行星巡天卫星感兴趣对象星表 = 凌日系外行星巡天卫星目标星表

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