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NASA望远镜发现了第一个地球大小的可居住世界

  • 科学
  • 2020-03-05 15:16:24
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天文学家已经发现了一颗地球大小的星球,生活在其恒星的“宜居区域”内-在一定距离范围内,条件允许在地球表面上存在液态水。这项发现是由美国宇航局的飞行系外行星勘测卫星(TESS)做出的,并得到了美国宇航局的斯必泽太空望远镜的证实。

伊利诺伊州芝加哥大学的天文学家埃米莉·吉尔伯特(Emily Gilbert)于2020年1月6日在夏威夷檀香山举行的美国天文学会会议上报告了这一发现。这颗名为TOI 700 d的新行星绕着一小颗轨道飞行,很酷的M矮星,叫做TOI 700,位于地球南部多拉多星座,距地球仅100光年。TOI 700 d几乎是我们自己太阳的一半大小,表面温度约为一半。

有趣的是,它最初在TESS数据库中被误分类为与我们的太阳更相似,这意味着这些行星看起来比实际的更大,更热。一些研究人员,包括与TESS团队成员一起工作的高中学生Alton Spencer,识别出该错误。

吉尔伯特说:“当我们修正了恒星的参数时,它的行星尺寸减小了,我们意识到最外层的直径大约是地球的尺寸,并且位于宜居区域。”“此外,在11个月的数据中,我们没有看到恒星产生耀斑,这增加了TOI 700 d可居住的机会,并使对大气和地面状况的建模变得更加容易。”

TESS于2018年发射升空,此后一直在扫描天空区域,以识别由绕行行星通过恒星前方而引起的恒星亮度变化。

“ TESS的设计和发射是专门为寻找绕附近恒星运转的地球大小的行星而设计的,”位于华盛顿的NASA总部天体物理学部门主管Paul Hertz在NASA发布的新闻稿中说。“附近恒星周围的行星最容易跟上太空和地球上的大型望远镜。发现TOI 700 d是TESS的一项关键科学发现。用Spitzer确认行星的大小和可居住区域的状态对Spitzer来说是另一项胜利,因为它将于今年1月接近科学运作的结束。”

TESS能够捕获TOI 700的三个行星的多次飞行。“最里面的行星,叫做TOI 700 b,几乎恰好是地球大小,可能是岩石,每10天完成一次轨道,”NASA的珍妮特·卡兹米扎克(Jeanette Kazmierczak)说。

“中间的TOI 700 c行星是地球的2.6倍,介于地球和海王星的大小之间,每16天绕轨道运行一次,可能是一个以天然气为主导的世界。TOI 700 d是系统中最外面的行星,也是居住区中唯一的一颗行星,其直径比地球大20%,每37天绕轨道运行一次,并从其恒星接收太阳向地球提供的86%的能量。人们认为所有的行星都被潮汐锁定在恒星上,这意味着它们每个轨道旋转一次,以使一侧在日光下不断沐浴。”

Spesser太空望远镜再次确认了TESS收集的数据,以确保团队测量的准确性并排除传输信号的其他天体物理原因。

哈佛大学天体物理学中心的天文学家约瑟夫·罗德里格斯说:“鉴于这项发现的影响-这是TESS的第一个可居住区地球大小的行星-我们确实希望我们对这一系统的理解尽可能具体。”和马萨诸塞州剑桥市的史密森尼(Smithsonian)领导了后续观察。

“ Spitzer完全按照我们的预期看到了TOI 700 d的运输。这是对任务传承的极大补充,该任务有助于确认两个TRAPPIST-1行星并确定另外五个。”

尽管TOI 700 d的确切条件尚不清楚,但科学家可以使用诸如行星的大小和它所绕行的恒星的类型等参数进行推测。为此,位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究人员对TOI 700的20种潜在环境进行了建模,研究了通常与潜在宜居世界相关的各种地表类型和大气成分。

根据Kazmierczak的说法,“一个模拟包括海洋覆盖的TOI 700 d,它具有致密的,以二氧化碳为主导的大气,类似于科学家怀疑火星年轻时所包围的大气。模型大气在面向恒星的一面包含一层深层的云层。另一个模型将TOI 700 d描述为现代地球的无云,全陆版本,风从行星的夜侧流走,并会聚在直接面对恒星的点上。”

研究人员在会议上还指出,TESS发现了其他有趣的行星,从而提供了有关可能在一天(或已经这样做)维持生命的宜居行星方面的新见解。

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