美國(guó)國(guó)家航空航天局發(fā)現(xiàn)升空以來(lái)最小行星 研究小型行星大氣的良好樣本

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的“凌日系外行星勘探衛(wèi)星”(TESS)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大小介于火星和地球之間的天體L98-59b。它圍繞地球附近一顆明亮涼爽的恒星旋轉(zhuǎn)，是TESS迄今發(fā)現(xiàn)的最小行星。

恒星“金星帶”發(fā)現(xiàn)三顆地球大小行星

L98-59b的大小約為地球的80%，比TESS以前發(fā)現(xiàn)的最小行星小約10%。它的主恒星L98-59是一顆M型矮星，質(zhì)量約為太陽(yáng)的三分之一，位于飛魚座，距離地球約35光年。當(dāng)然，L98-59b并非科學(xué)家迄今發(fā)現(xiàn)的最小的行星——NASA的開普勒衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的開普勒-37b，僅比月球大20%。

此外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了L98-59系統(tǒng)中另外兩個(gè)天體L98-59c和L98-59d，其大小分別是地球的1.4倍和1.6倍。所有這三顆行星都是TESS借助凌日法發(fā)現(xiàn)的。所謂“凌日法”指的是，當(dāng)行星從恒星前經(jīng)過(guò)時(shí)，恒星的亮度會(huì)周期性地下降，恒星亮度下降的程度取決于行星相對(duì)于恒星的大小。

研究顯示，三顆行星中，L98-59b距主恒星最近，公轉(zhuǎn)周期為2.25天，它從恒星那兒獲得的能量是地球從太陽(yáng)那兒獲得能量的22倍;而L98-59c和L98-59d的公轉(zhuǎn)周期分別為3.7天、7.5天;從恒星那兒獲得的能量分別是地球從太陽(yáng)那兒獲得能量的11倍、4倍。

此外，這三顆行星都不位于恒星的“宜居帶”內(nèi)——在宜居帶內(nèi)的行星，其表面可能存在液態(tài)水。

而且，這三顆行星都處于科學(xué)家們所謂的“金星區(qū)”(Venus zone)——處于這個(gè)區(qū)域、起初擁有類似地球大氣層的行星可能會(huì)經(jīng)歷失控的溫室效應(yīng)，導(dǎo)致其大氣層變成類似金星的大氣層。

研究小型行星大氣的良好樣本

研究人員表示，雖然這三顆行星的大小都已知，但還需要用其他望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行進(jìn)一步研究，以確定它們是否擁有大氣層，以及大氣層中包含哪些氣體。

這項(xiàng)研究的參與者、NASA戈達(dá)德太空飛行中心的天體物理學(xué)家喬舒亞·施耐德說(shuō)：“我們?nèi)匀挥泻芏嚓P(guān)于為什么地球變得適合居住而金星卻并非如此的問(wèn)題。如果我們能夠找到并研究其他恒星——比如L98-59周圍的類似行星，我們或許可以解鎖其中的一些秘密。”

TESS于2018年4月發(fā)射升空，其首要任務(wù)是對(duì)地球附近的明亮恒星進(jìn)行觀測(cè)，以發(fā)現(xiàn)軌道周期短的小型行星，以便NASA即將發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)其大氣層進(jìn)行深入研究。TESS要在兩年的時(shí)間里監(jiān)測(cè)天空，完成任務(wù)。它將整個(gè)天空分成26個(gè)不同的扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)24×96度，每個(gè)扇區(qū)監(jiān)測(cè)27天。

像L98-59這樣的M型矮星占我們銀河系總恒星數(shù)量的四分之三，其質(zhì)量不及太陽(yáng)質(zhì)量的一半，表面溫度不足太陽(yáng)表面溫度的70%。此類恒星還包括擁有7顆地球大小行星的TRAPPIST-1，以及距離太陽(yáng)最近的恒星比鄰星(Proxima Centauri)，后者有一顆已獲確認(rèn)的行星。由于這些小而寒冷的恒星非常常見，科學(xué)家們希望更多地了解圍繞它們形成的行星系統(tǒng)。

研究人員稱，TESS的任務(wù)將幫助我們進(jìn)一步理解我們來(lái)自何處以及我們?cè)谟钪嬷惺欠窆陋?dú)。

NASA戈達(dá)德太空飛行中心、搜尋系外行星研究所(SETI)的天體物理學(xué)家韋塞林·科斯托夫說(shuō)：“對(duì)TESS來(lái)說(shuō)，這一最新發(fā)現(xiàn)是一項(xiàng)了不起的科學(xué)成就。為了研究小型行星的大氣，我們需要找到圍繞明亮恒星旋轉(zhuǎn)且軌道周期短的行星，但這樣的行星很難被發(fā)現(xiàn)，對(duì)新發(fā)現(xiàn)的這一系統(tǒng)進(jìn)行深入研究有望讓我們獲得令人驚嘆的發(fā)現(xiàn)。”