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新发现!天文学家发现超短周期行星:只有火星那么大,结构却像水星

前瞻网    2021-12-05 19:49

 

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超短周期行星(Ultra-short-period planet)是一个小型、紧凑的世界,它们在近距离内围绕其恒星旋转,在不到24小时的时间内完成一个轨道,以及度过一个炙热的年份。这些行星是如何形成这样极端的配置呢?这是系外行星科学一个持续的谜团。

近日,有天文学家发现了一颗超短周期的行星(USP),它也是超轻的。这颗行星被命名为GJ 367 b,它绕其恒星运行的时间仅为8小时。这颗行星大约有火星那么大,质量只有地球的一半,因此它是迄今为止发现的最轻的行星之一。

GJ 367 b围绕着一颗距离太阳31光年的恒星运行,它的距离足够近,研究人员可以确定这颗行星的特性。研究小组确定GJ 376 b是一颗岩质行星,可能包含一个铁和镍的固体核心,类似于水星的内部。

由于它离它的恒星非常近,天文学家估计GJ 376 b受到的辐射是地球从太阳那里接收到的辐射的500倍。这颗行星的日侧沸腾温度高达1500摄氏度。在如此极端的温度下,天文学家认为,任何实质性的大气层都会随着任何生命迹象而蒸发掉。

但是这个星球可能有宜居的伙伴。它的恒星是一颗红矮星或M矮星——一种通常拥有多个行星的恒星。GJ 367 b围绕这样一颗恒星,表明该系统中可能存在更多行星,这有助于科学家了解GJ 376 b和其他超短周期行星的起源。

研究人员表示,由于这颗恒星离我们很近,而且很亮,因此很有可能在这个系统中看到其他行星。它就像一个标志,在告诉我们“在这里可以找到额外的行星”。

这颗新行星是由美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)发现的。TESS监测天空中最近恒星亮度的变化。科学家通过TESS数据查看星光中的凌日或周期性下降,这表明行星正在穿越并短暂地阻挡了恒星的光线。

在确认该星体确实是一颗超短周期行星后,研究者使用安装在智利欧洲南方天文台望远镜上的高精度径向速度行星搜索器(HARPS)更仔细地观察了这颗行星的恒星。根据测量结果,他们确定这颗行星是迄今为止发现的最轻的行星之一,其半径为地球72%,质量为地球的55%。这颗行星可能有一个富含铁的核心。

然后,研究人员减少了行星内部成分的各种可能性,发现最符合数据的情景表明,铁核可能占行星内部的86%,类似于水星的构成。

研究人员表示,这是一颗火星大小的行星,其成分却由水星组成。它是迄今为止探测到的最小的行星之一,它在非常紧凑的轨道上围绕一颗M矮星旋转。

下一步,科学家将继续研究GJ 367 b及其恒星,他们希望能够探测到系统中其他行星的信号。研究这些行星的特性,例如它们的间距和轨道方向,这样可以为GJ 367 b和其他超短周期行星如何形成提供线索。

题为GJ 367b: A dense, ultrashort-period sub-Earth planet transiting a nearby red dwarf star的相关研究论文发表在《科学》上。

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责任编辑: 4150ZYN

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