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科学家刚刚发现了一个“超级地球”,它可能是整个星球都被海洋给覆盖了,这是不是有点可怕!

 千姿百态万花筒 2022-10-26 发布于内蒙古

一颗距离地球仅100光年的系外行星似乎是迄今为止最有可能拥有泥泞、被水覆盖的海洋世界的行星。

它被称为TOI-1452b,对其大小和质量的测量表明,其密度分布与全球液态海洋一致。科学家认为这样的世界是可能的,但他们还没有最终发现它。

我们需要继续使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测数据来研究这颗系外行星的大气,并对TOI-1452b的性质做出更有信心的判断,但最初的结果非常有趣。

加拿大蒙特利尔大学天文学家Charles Cadieux领导的研究小组在《天文学杂志》上发表的论文中写道:“这篇论文报告了过境温带系外行星TOI-1452b的发现和特征。”

“我们内部建模的结果,以及这个星球受到高度辐射的事实,使TOI-1452b成为一个很好的候选水世界。”

很容易理解为什么TOI-1452b直到现在还没有被探测到,尽管它离太阳系相对较近。

这颗系外行星围绕一对近距离红矮星双星中的一颗运行,它们之间的距离只有97个天文单位。如此靠近,两颗星就像一颗。

然而,TESS系外行星望远镜足够敏感,可以探测到恒星光线的有规律的微弱下降,这表明一个物体有规律地从我们和它的主星之间经过;这种跨星现象被称为凌日现象。研究人员随后使用了他们自己的高灵敏度仪器,该仪器位于加拿大蒙特的梅甘提克天文台,也是为了探测系外行星的过境而设计的。

两台望远镜的观测结果显示,确实有一颗系外行星围绕TOI-1452双星中的一颗运行。

通过观察这颗恒星发出的光以及这颗系外行星经过正面时变暗的程度,研究人员可以确定这颗系外行星相对较小,是地球的1.672倍——我们称之为超级地球。

它随其恒星公转11天,而其恒星似乎离我们很近,而我们的轨道则相对悠闲,长达365天。然而,由于这颗恒星与太阳相比非常凉爽和暗淡,这使得系外行星爆炸发生在恒星的温带中部。这颗行星离恒星不远。在寒冷的环境中,它表面的液态水不会结冰,也不会靠得太近。水在恒星的高温下会蒸发。

接下来,研究人员进一步观察了这颗恒星。具体来说,他们研究了它的径向速度——它由于系外行星的引力影响而移动的方式。这是因为在一个系统中,任何两个物体都围绕着一个共同的重心运动——这意味着恒星在TOI-1452b的轨道排列中略微移动。

恒星光线的变化揭示了这种运动。更好的是,天文学家可以通过确定这种运动的强度来计算轨道上天体的质量。因此,他们计算出TOI-1452b的质量是地球的4.82倍。

这是开始变得有趣的地方。

一旦你知道了物体的大小和质量,你就可以推断出它的平均密度。TOI-1452b的密度为5.6g/cm3,非常接近地球的5.5g/cm3。但研究人员表示,如果一个物体的密度与地球相似,质量更大,就意味着这个物体是由更轻的物质组成的。

卡迪厄说,“TOI-1452b是我们迄今为止发现的最好的海洋行星之一。”“它的半径和质量表明,它的密度远远低于人们对一颗基本上由金属和岩石组成的行星的期望,比如地球。”

他们模拟了这颗系外行星的内部组成,并确定其高达30%的质量可能是水。

这是一大堆湿材料。相比之下,水占地球质量不到1%;TOI-1452b的成分似乎更接近于环绕木星的木卫二和环绕土星的土卫二。

然而,仅仅通过我们现有的测量数据,我们无法准确地说出TOI-1452b是由什么组成的。这就是韦伯发挥作用的地方。

你还记得外行星是如何从我们和它的恒星之间穿过的吗?如果一颗系外行星有大气层,这颗恒星发出的一些光会穿过它的大气层。韦伯足够敏感,可以探测到光线的不同细节,科学家可以计算出这颗系外行星的大气中有什么。

如果TOI-1452b是一个水的世界,韦伯是我们发现它的最好机会。

蒙特利尔大学的天文学家René Doyon说:“我们用韦伯望远镜进行的观测对于更好地了解TOI-1452b非常重要。”“我们会尽快在韦布上预定一个时间,去观察这个陌生而奇妙的世界。”

这项研究发表在《天文学杂志》上。

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