2024-11-13
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SPECULOOS-3 b系外行星繞其恒星運(yùn)行的藝術(shù)家想象圖。這顆行星與地球一樣大,而其恒星體積上比木星略大,但質(zhì)量比其大得多。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆地球大小的行星SPECULOOS-3b,它圍繞著一顆距離地球僅55光年的超冷紅矮星運(yùn)行。這顆潮汐鎖定行星由國(guó)際SPECULOOS項(xiàng)目利用機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn),每17小時(shí)繞恒星一周。
這顆行星是第二顆在這種恒星周?chē)l(fā)現(xiàn)的行星。它被稱(chēng)為SPECULOOS-3 b,繞恒星運(yùn)行一圈大約需要17個(gè)小時(shí),這顆恒星的溫度接近太陽(yáng)的一半,質(zhì)量是太陽(yáng)的十分之一,亮度是太陽(yáng)的百分之一。
SPECULOOS-3 b上的白天和夜晚無(wú)窮無(wú)盡:這顆系外行星可能是潮汐鎖定的,即它的同一側(cè)——“朝陽(yáng)面”總是面向恒星,類(lèi)似于地月關(guān)系。
這項(xiàng)于2024年5月15日發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志的發(fā)現(xiàn),是由 SPECULOOS項(xiàng)目取得的,該項(xiàng)目由比利時(shí)列日大學(xué)領(lǐng)導(dǎo),與伯明翰大學(xué)、劍橋大學(xué)、伯爾尼大學(xué)和麻省理工學(xué)院合作。SPECULOOS(Search for Planets EClipsing ULtra-cool Stars)的建立旨在使用遍布全球的機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)尋找圍繞超冷矮星運(yùn)行的系外行星。
超冷矮星非常常見(jiàn),其數(shù)量占銀河系恒星總數(shù)的70%左右,但它們非常暗淡,且散布在天空中,因此科學(xué)家必須數(shù)周用望遠(yuǎn)鏡觀察數(shù)據(jù),單獨(dú)監(jiān)測(cè)每顆恒星以發(fā)現(xiàn)凌日行星。
雖然超冷矮星非常常見(jiàn),占銀河系恒星總數(shù)的70%左右,但它們非常暗淡,散布在天空中,因此科學(xué)家必須用望遠(yuǎn)鏡觀察數(shù)周的數(shù)據(jù),單獨(dú)監(jiān)測(cè)每顆恒星以發(fā)現(xiàn)凌日行星。
“我們專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了SPECULOOS來(lái)觀測(cè)附近的超冷矮星,尋找適合詳細(xì)研究的巖質(zhì)行星,”列日大學(xué)天文學(xué)家、論文第一作者M(jìn)icha?l Gillon說(shuō)?!?017年,我們使用TRAPPIST望遠(yuǎn)鏡的SPECULOOS原型發(fā)現(xiàn)了著名的TRAPPIST-1系統(tǒng),該系統(tǒng)由7顆地球大小的行星組成,其中幾顆可能適合居住。這是一個(gè)極好的開(kāi)端!”
雖然這一發(fā)現(xiàn)的大部分觀測(cè)結(jié)果都是由北半球的SPECULOOS望遠(yuǎn)鏡獲得的,但伯明翰大學(xué)的研究人員也貢獻(xiàn)了一些在位于智利阿塔卡馬沙漠的SPECULOOS南天文臺(tái)獲得的觀測(cè)結(jié)果。伯明翰大學(xué)系外行星學(xué)教授Amaury Triaud表示:“SPECULOOS-3的發(fā)現(xiàn)表明我們的全球網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行良好,并已準(zhǔn)備好探測(cè)更多圍繞極低質(zhì)量恒星運(yùn)行的巖石世界。雖然超冷矮星比我們的太陽(yáng)更冷、更小,但它們的壽命卻是太陽(yáng)的十倍以上,大約1000 億年——它們預(yù)計(jì)將是宇宙中最后一波仍在閃耀的恒星?!?
雖然大多數(shù)天文數(shù)據(jù)都是自動(dòng)分析的,行星候選者通常先由算法檢測(cè)出來(lái),然后再由人工審查,但在這個(gè)發(fā)現(xiàn)中并非如此。SPECULOOS團(tuán)隊(duì)成員養(yǎng)成了在夜間快速瀏覽最新數(shù)據(jù)的習(xí)慣,伯明翰大學(xué)前博士生、現(xiàn)任伯明翰博士后研究員喬治娜·德蘭斯菲爾德博士注意到了行星信號(hào)并向整個(gè)合作小組發(fā)出了警報(bào)。
她說(shuō):“超冷矮星體積小,因此更容易探測(cè)到其周?chē)男⌒行?。SPECULOOS-3b的特別之處在于,該系統(tǒng)的恒星和行星特性使其成為詹姆斯韋布太空望遠(yuǎn)鏡的最佳目標(biāo),且韋布太空望遠(yuǎn)鏡能夠獲取有關(guān)其表面巖石成分的信息。”
該項(xiàng)目的下一步可能包括詹姆斯韋布太空望遠(yuǎn)鏡的后續(xù)觀測(cè),這將提供有關(guān)該行星表面礦物學(xué)和大氣層可能性的重要信息。