用系外行星调查航天器发现的第一个可居住区

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导读 TESS是过境系外行星调查卫星,于2018年发射,目的是在太阳附近的邻居附近发现小行星,这些恒星的亮度足以允许对它们的行星质量和大气层进行

TESS是过境系外行星调查卫星,于2018年发射,目的是在太阳附近的邻居附近发现小行星,这些恒星的亮度足以允许对它们的行星质量和大气层进行后续表征。迄今为止,TESS已经在11个附近的恒星周围发现了17个小行星,这些恒星是M矮星,这些恒星比太阳小(小于太阳质量的60%),并且比太阳小(表面温度小于3900开尔文)。在本月一起发表的三篇论文系列中,天文学家报告说,其中一颗行星TOI-700d是地球大小的,也位于其恒星的宜居区域。他们还讨论了其可能的气候。

天体物理学中心的天文学家约瑟夫·罗德里格斯(Joseph Rodriguez),劳拉·克雷德伯格(Laura Kreidberg),凯伦·柯林斯(Karen Collins),塞缪尔·奎因(Samuel Quinn),戴夫·拉瑟姆(Dave Latham),瑞安·克鲁蒂耶(Jyannifer Winters),杰森·伊斯曼(Jason Eastman)和戴维·夏邦诺(David Charbonneau)都是研究TOI-700d的团队的成员,TOI-700d是绕着一颗M矮星运转的三个小行星之一距地球一百零二光年的恒星(质量为0.415太阳质量)。TESS数据分析发现了行星的初步大小分别约为地球大小,地球半径1.04、2.65和1.14,其轨道周期分别为9.98、16.05和37.42天。在我们的太阳系中,水星绕太阳公转约88天。它离太阳太近,温度可达400摄氏度以上。但是由于这颗M矮星的温度相对较低,因此它位于第三颗行星的轨道上,尽管它离水星比太阳更近,但仍将其放置在可居住区域内,在该区域内温度允许地表水(如有) ),以便在有大气的情况下保持液态。这使地球大小的TOI-700d作为潜在的生命宿主特别有趣。

TESS检测令人兴奋,但不确定:信号微弱,TOI-700d检测存在伪造的可能性很小。由于在宜居区域中寻找附近地球大小的星球的潜在重要性,TESS科学家转向了Spitzer太空天文台上的IRAC相机进行确认。在2020年2月被美国国家航空航天局(NASA)关闭之前,IRAC摄像机是迄今为止太空中最敏感的近红外摄像机。TESS团队在2019年10月和2020年1月用IRAC观测了TOI-700,获得了对行星的清晰探测,其信噪比约为TESS的两倍,足以使该行星的轨道提高61%,并显着提高完善我们对它的其他特征的了解,按上述方法完善半径,并找到质量为2.1的地球质量。结果,特别是与其他行星的特性进行比较时,表明该行星可能是岩石的,并且可能被“潮汐锁定”,且行星的一侧始终面向恒星。

天文学家认为,如果TOI-700d的表面上有液态水,那么大气中也会有积水云,研究小组使用气候系统模型来估计其可能的性质以及更敏感的测量结果。他们得出结论,然而,包括JWST在内的待执行的太空任务可能缺乏将大气特征探测到十倍或更多的灵敏度。尽管如此,他们的详细气候研究仍将帮助天文学家限制调查这个令人兴奋的新邻居所需的望远镜和仪器的种类。

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