一顆距離地球僅100光年的系外行星似乎是迄今為止最有可能擁有泥濘、被水覆蓋的海洋世界的行星。
它被稱為TOI-1452b，對其大小和質(zhì)量的測量表明，其密度分布與全球液態(tài)海洋一致?？茖W(xué)家認為這樣的世界是可能的，但他們還沒有最終發(fā)現(xiàn)它。
我們需要繼續(xù)使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)來研究這顆系外行星的大氣，并對TOI-1452b的性質(zhì)做出更有信心的判斷，但最初的結(jié)果非常有趣。
加拿大蒙特利爾大學(xué)天文學(xué)家Charles Cadieux領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在《天文學(xué)雜志》上發(fā)表的論文中寫道:“這篇論文報告了過境溫帶系外行星TOI-1452b的發(fā)現(xiàn)和特征?！?/p>
“我們內(nèi)部建模的結(jié)果，以及這個星球受到高度輻射的事實，使TOI-1452b成為一個很好的候選水世界。”
很容易理解為什么TOI-1452b直到現(xiàn)在還沒有被探測到，盡管它離太陽系相對較近。
這顆系外行星圍繞一對近距離紅矮星雙星中的一顆運行，它們之間的距離只有97個天文單位。如此靠近，兩顆星就像一顆。
然而，TESS系外行星望遠鏡足夠敏感，可以探測到恒星光線的有規(guī)律的微弱下降，這表明一個物體有規(guī)律地從我們和它的主星之間經(jīng)過；這種跨星現(xiàn)象被稱為凌日現(xiàn)象。研究人員隨后使用了他們自己的高靈敏度儀器，該儀器位于加拿大蒙特的梅甘提克天文臺，也是為了探測系外行星的過境而設(shè)計的。
兩臺望遠鏡的觀測結(jié)果顯示，確實有一顆系外行星圍繞TOI-1452雙星中的一顆運行。
通過觀察這顆恒星發(fā)出的光以及這顆系外行星經(jīng)過正面時變暗的程度，研究人員可以確定這顆系外行星相對較小，是地球的1.672倍——我們稱之為超級地球。
它隨其恒星公轉(zhuǎn)11天，而其恒星似乎離我們很近，而我們的軌道則相對悠閑，長達365天。然而，由于這顆恒星與太陽相比非常涼爽和暗淡，這使得系外行星爆炸發(fā)生在恒星的溫帶中部。這顆行星離恒星不遠。在寒冷的環(huán)境中，它表面的液態(tài)水不會結(jié)冰，也不會靠得太近。水在恒星的高溫下會蒸發(fā)。
接下來，研究人員進一步觀察了這顆恒星。具體來說，他們研究了它的徑向速度——它由于系外行星的引力影響而移動的方式。這是因為在一個系統(tǒng)中，任何兩個物體都圍繞著一個共同的重心運動——這意味著恒星在TOI-1452b的軌道排列中略微移動。
恒星光線的變化揭示了這種運動。更好的是，天文學(xué)家可以通過確定這種運動的強度來計算軌道上天體的質(zhì)量。因此，他們計算出TOI-1452b的質(zhì)量是地球的4.82倍。
這是開始變得有趣的地方。
一旦你知道了物體的大小和質(zhì)量，你就可以推斷出它的平均密度。TOI-1452b的密度為5.6g/cm3，非常接近地球的5.5g/cm3。但研究人員表示，如果一個物體的密度與地球相似，質(zhì)量更大，就意味著這個物體是由更輕的物質(zhì)組成的。
卡迪厄說，“TOI-1452b是我們迄今為止發(fā)現(xiàn)的最好的海洋行星之一?！薄八陌霃胶唾|(zhì)量表明，它的密度遠遠低于人們對一顆基本上由金屬和巖石組成的行星的期望，比如地球。”
他們模擬了這顆系外行星的內(nèi)部組成，并確定其高達30%的質(zhì)量可能是水。
這是一大堆濕材料。相比之下，水占地球質(zhì)量不到1%；TOI-1452b的成分似乎更接近于環(huán)繞木星的木衛(wèi)二和環(huán)繞土星的土衛(wèi)二。
然而，僅僅通過我們現(xiàn)有的測量數(shù)據(jù)，我們無法準確地說出TOI-1452b是由什么組成的。這就是韋伯發(fā)揮作用的地方。
你還記得外行星是如何從我們和它的恒星之間穿過的嗎？如果一顆系外行星有大氣層，這顆恒星發(fā)出的一些光會穿過它的大氣層。韋伯足夠敏感，可以探測到光線的不同細節(jié)，科學(xué)家可以計算出這顆系外行星的大氣中有什么。
如果TOI-1452b是一個水的世界，韋伯是我們發(fā)現(xiàn)它的最好機會。
蒙特利爾大學(xué)的天文學(xué)家René Doyon說:“我們用韋伯望遠鏡進行的觀測對于更好地了解TOI-1452b非常重要?！薄拔覀儠M快在韋布上預(yù)定一個時間，去觀察這個陌生而奇妙的世界?！?/p>
這項研究發(fā)表在《天文學(xué)雜志》上。
聯(lián)系客服
