L 98-59 b 的艺术家印象图。 (ESO/M. 谷物博览会)
一颗距我们仅 35 光年的恒星被发现拥有许多岩石系外行星,其中一颗很可能适合居住。
红矮星 L 98-59 周围至少有四颗行星,这个系统看起来很迷人。 新的观察结果证实了之前的研究已经表明了什么? 质量只有地球一半的地球世界的存在。
但新的观测结果也揭示了同一系统中的新世界,包括一个海洋行星,以及一个似乎是超级地球爆炸发生在恒星宜居带的中间。
“位于宜居带的行星可能拥有可以保护和支持生命的大气层,”天体物理学家玛丽亚·罗莎·萨帕特罗·奥索里奥说西班牙天体生物学中心。
这些发现标志着一个相当大的里程碑,不仅在我们寻找潜在的宜居世界方面,而且在我们寻找像地球这样的岩石系外行星方面,和金星,因为小半金星代表着技术上的突破。
通过检查其对恒星位置的引力影响,它是有史以来质量最小的系外行星。
尽管银河系中的系外行星可能比恒星还要多,但迄今为止,我们只最终发现并识别了其中的几千颗。
那是因为它们更小、更暗、更难看见。 因此,我们最多产的方法在距离恒星相对较近的较大质量系外行星上效果最好。
大多数系外行星都是通过凌日法发现的。 在这里,诸如开普勒或 TESS(或者,在 L 98-95 的初步研究中,卡内基行星探测器摄谱仪)等望远镜盯着一片天空,寻找当绕轨道运行的系外行星凌日时星光重复、有规律的下降。我们和主持人明星之间。
另一方面,径向速度法寻找恒星位置的变化。 这是因为行星对其恒星施加的引力非常小,导致它们在共同轨道上稍微移动(太阳也这样做)。 系外行星的质量越大,信号越明显。
L 98-59系统于2019年被发现,有三颗行星围绕恒星运行,使用的是依赖凌日法的系外行星搜寻太空望远镜TESS。 这可以提供一些有关系外行星本身的信息,例如根据星光变暗的程度进行粗略的大小估计。
径向速度测量可以添加更多信息。 根据恒星的移动量,天文学家可以计算出系外行星的质量。 一旦他们知道了行星的质量和大小,他们就可以计算出它的密度,这意味着我们可以很好地确定它的成分:密度较大的系外行星可能是岩石,而较蓬松的系外行星可能是气态的。
“如果我们想知道行星是由什么构成的,我们至少需要知道它的质量和半径,”天文学家奥利维尔·德曼吉恩 (Olivier Demangeon) 解释说葡萄牙波尔图大学。
德曼吉恩领导的天文学家小组利用欧洲南方天文台的甚大望远镜对 L 98-59 恒星进行了径向速度测量。 他们证实,最里面的系外行星 L 98-59 b 的质量约为金星的一半,并且可能是岩石行星。
第二内层系外行星的大小是地球的 1.4 倍,也可能是岩石行星。
研究人员发现,第三颗系外行星的大小约为地球的 1.5 倍,质量是地球的两倍,其密度分布表明含水量很高。 这颗系外行星质量的 30% 可能是水,这将使它成为一个海洋世界。
令人惊讶的是,该团队的径向速度测量记录了两个与任何已知系外行星都不匹配的周期性信号。 这些表明该系统中还有两颗系外行星与其他行星不在同一平面上运行,因此它们实际上并没有凌日。
第一个质量约为地球的三倍,轨道周期约为 12.8 天。 不过,第二个更具尝试性的检测确实很有趣。
“我们有迹象表明该系统的宜居带内存在一颗类地行星,”德曼吉恩 说。
L 98-59 和太阳系的温度比较。 (ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)
如果能够证实第五颗系外行星的质量似乎是地球的 2.46 倍,轨道周期约为 23 天。 这似乎太近了,不太舒服,但由于红矮星比太阳冷得多,这意味着系外行星与恒星的距离适中? 不太热(也不太冷)来维持我们所知的生命。
不幸的是,我们需要一个凌日来观察这颗系外行星是否有大气层,这意味着它不是寻找宜居性后续研究的最佳候选者。
但这确实表明行星系统可以隐藏很多秘密? 我们可以仔细观察内系外行星以研究行星系统的多样性。
“这个系统宣布了即将发生的事情,”德曼吉恩 说。
“作为一个社会,自天文学诞生以来,我们一直在追逐类地行星,现在我们终于越来越接近在其恒星的宜居带中探测到类地行星,我们可以研究它的大气层。”
该研究发表于天文学与天体物理学。