去年,科学家宣布发现了一颗距离地球仅 11 光年(3.37 秒差距)的系外行星。不仅仅是一颗系外行星——一颗岩石行星,看起来可能适合居住。现在,另一个团队进行了更仔细的观察,并发现了支持这一假设的证据。
这行星是 Ross 128 b,围绕一颗名为 Ross 128 的恒星运行。这颗恒星是巴西国家天文台天文学家 Diogo Souto 领导的一项新研究的焦点。
使用远地点摄谱仪在美国阿帕奇角天文台的 2.5 米斯隆基金会望远镜中,研究人员利用 Souto 去年开发的技术分析了这颗恒星的近红外光,以确定其化学成分。
“直到最近,还很难获得这种恒星的详细化学丰度,”他说。
罗斯 128 是一颗红矮星。银河系中的大多数恒星都是红矮星,大约占 70%。它们比我们的太阳更冷、更小,估计它们中的大多数都有行星。
因为红矮星非常冷,所以它们的宜居宜居带——不太热,也不太冷,但正好适合生命存在——比地球和太阳之间的距离近得多。
然而,大多数红矮星都非常活跃。比邻星是另一颗由宜居带岩石系外行星围绕的红矮星,它比罗斯 128 近得多,但它还喷出很多耀斑生命不可能在它周围的任何行星上生存。
Ross 128 是罕见的不活跃红矮星,耀斑活动极小。这意味着它是寻找生命的好地方,但由于 Ross 128 b 绕恒星运行的角度,直接研究这颗行星很困难。不过,观察恒星本身是第二好的事情。
“APOGEE 测量近红外光(其中 Ross 128 最亮)的能力是这项研究的关键,”美国卡内基科学研究所的天文学家 Johanna Teske 说道。 “它让我们能够解决有关 Ross 128 b 的‘类地性’的一些基本问题。”
通过分析这颗恒星的近红外光谱,研究人员能够确定它含有多少碳、氧、镁、铝、钾、钙、钛和铁。
这反过来又使他们能够更好地了解地球。这是因为恒星的化学成分会影响在它非常年轻时围绕其旋转的尘埃和气体的原行星盘,最终吸积成行星。
这反过来又会影响地球的矿物成分和内部结构。例如,研究人员纸上注明,镁、铁和硅的含量可能控制着岩石行星的岩石地核与地幔的质量比。
事实证明,Ross 128 的铁含量与太阳相似。该团队无法确定硅含量,但他们能够看到镁含量。有了恒星中铁和镁的含量,研究人员就可以估计出行星核心的最小尺寸,从而估计出它的半径。
他们发现Ross 128 b可能比地球大,但仍在岩石行星范围内——也就是说,它不是一个气态巨行星。
这个半径使他们能够估计另一种测量结果:根据恒星的温度,有多少光和热量到达行星。从这些参数来看,它绝对位于恒星的金发姑娘区域内。
不过,我们还有很多不知道的地方——例如,这颗行星的磁场是什么样的,它是否有大气层,如果有的话,它的天气条件是否适合生命生存。例如,有一个大气层,但你会在到达表面之前就炸脆了。
尽管如此,这项研究还是展示了利用恒星研究难以直接观测的行星的力量。我们与 Ross 128 b 的合作是正确的——至少目前是这样。
“通过确定来自另一颗行星的主恒星的光告诉我们该系统的化学成分,我们可以了解该行星,这是令人兴奋的,”索托说。
“尽管罗斯 128 b 不是地球的孪生行星,而且我们对它潜在的地质活动还有很多了解,但我们能够强化这一论点,即它是一颗温带行星,表面可能存在液态水。”
该团队的研究成果发表于天体物理学杂志通讯。