天文学家罕见地发现了一颗小型寒冷的系外行星及其巨大的外伴星,为类似地球的行星的形成提供了线索。
这些发现包括一颗半径和质量介于地球和海王星之间的行星,其围绕主恒星的潜在轨道为146天。
该恒星系统还包含一个外部的大型伴星,质量是木星的100倍。
这是一个罕见的发现,众所周知,比海王星和天王星更小更轻的系外行星很难探测到,迄今为止只有少数行星被确认。
这种罕见的系统对于更好地理解行星的形成和演化特别有趣;它们被认为是探测恒星周围类地行星的关键一步。
新的行星系统是在恒星HD88986周围发现的。
这颗恒星的温度与太阳相似,半径略大,并且足够明亮,可以被英国各地黑暗天空中的敏锐观察者看到,例如班瑙布雷西尼奥格国家公园(布雷肯灯塔)。
这项发表在杂志上的研究天文学和天体物理学,由巴黎天体物理研究所(IAP)的伊朗博士后研究员内达·海达里领导。在英国,华威大学的高级研究员托马斯·威尔逊(Thomas Wilson)共同领导了对卫星数据的分析,包括寻找新行星。
该团队还包括来自瑞士、智利和美国等9个国家的29个其他研究所的研究人员。
一颗冰冷的类海王星系外行星
该行星系统包括一颗比海王星小的冷行星,即所谓的亚海王星,HD88986b。
这颗行星在已知的比海王星或天王星小的系外行星中轨道周期最长(146天),质量测量精确。
IAP的Neda Heidari解释说:“我们发现并测量了它们的质量和半径的大多数行星的轨道都很短,通常不到40天。为了与我们的太阳系进行比较,即使是离太阳最近的行星水星也需要88天才能完成其轨道运行。对轨道较长的行星缺乏探测给理解行星在其他系统甚至我们的太阳系中如何形成和演化带来了挑战。HD88986b的轨道周期为146天,可能是已知轨道最长的小行星,测量结果精确。”
HD88986b是使用法国上普罗旺斯天文台的SOPHIE - a高精度摄谱仪(一种分析系外行星光波长的机器)探测到的。
索菲使用“径向速度法”探测和描述系外行星;测量由围绕恒星运行的行星引起的恒星微小运动变化。
这些观测揭示了这颗行星,并使研究小组估计其质量约为地球的17倍。
通过美国国家航空航天局太空望远镜凌日系外行星调查卫星(TESS)和欧洲航天局(ESA)太空望远镜特征化系外行星卫星(CHEOPS)获得的补充观测结果表明,这颗行星可能在其宿主恒星前面“凌日”。
当它的轨道经过地球和恒星之间的视线时,就会发生这种情况,部分遮蔽恒星-导致其亮度下降,可以观察和量化。
两颗卫星的这些观测结果使研究小组能够直接估计这颗行星的直径约为地球的两倍。
这项研究的发现依赖于超过25年的观察,还包括来自欧空局盖亚卫星和夏威夷凯克望远镜的数据。
此外,由于大气温度只有190摄氏度,HD88986b为研究所谓的“冷”大气的组成提供了难得的机会,因为大多数探测到的系外行星大气温度都在1000摄氏度以上。
由于亚海王星HD88986b的轨道较宽(高达日地距离的60%),HD88986b可能与行星系统中可能存在的其他行星发生了罕见的相互作用,并且中心恒星的强紫外线辐射造成了较弱的质量损失。
因此,它可能保留了原始的化学成分,使科学家能够探索这一行星系统形成和演化的可能场景。
华威大学物理系的托马斯·威尔逊说:“HD88986b本质上是一颗缩小的海王星,位于水星和金星的轨道之间。它成为研究得最好的小型寒冷系外行星之一,为研究其大气层以了解其与地球的相似性铺平了道路。它还围绕一颗温度与太阳相似的恒星运行,这使它成为柏拉图太空望远镜发现的类地行星的前身,沃里克在该望远镜中发挥了主导作用。
第二个外部伙伴
天文学家还发现了围绕中心恒星的第二个外层伴星。
这颗系外行星质量特别大(超过木星质量的100倍),其轨道周期为几十年。
需要进一步观察以了解其性质并更好地确定其性质。
托马斯·威尔逊补充说:“我们从指向HD88986的望远镜中收集了超过25年的数据,使其成为研究时间最长的系外行星系统之一。这些丰富的数据揭示了比木星更大的第二颗外伴星,它可能对类似海王星的行星的形成起到了重要作用,就像我们太阳系中的木星一样。”
来源:
Materials provided by University of Warwick. 注明: Content may be edited for style and length.
日志参考:
N. Heidari, I. Boisse, N. C. Hara, T. G. Wilson, F. Kiefer, G. Hébrard, F. Philipot, S. Hoyer, K. G. Stassun, G. W. Henry, N. C. Santos, L. Acuña, D. Almasian, L. Arnold, N. Astudillo-Defru, O. Attia, X. Bonfils, F. Bouchy, V. Bourrier, B. Collet, P. Cortés-Zuleta, A. Carmona, X. Delfosse, S. Dalal, M. Deleuil, O. D. S. Demangeon, R. F. Díaz, X. Dumusque, D. Ehrenreich, T. Forveille, M. J. Hobson, J. S. Jenkins, J. M. Jenkins, A. M. Lagrange, D. W. Latham, P. Larue, J. Liu, C. Moutou, L. Mignon, H. P. Osborn, F. Pepe, D. Rapetti, J. Rodrigues, A. Santerne, D. Segransan, A. Shporer, S. Sulis, G. Torres, S. Udry, F. Vakili, A. Vanderburg, O. Venot, H. G. Vivien, J. I. Vines. The SOPHIE search for northern extrasolar planets. Astronomy & Astrophysics, 2024; 681: A55 DOI: 10.1051/0004-6361/202347897
2024-01-20
2024-01-20
2024-01-20
2024-01-20
2024-01-20