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2019-01-08 | 科技新報

TESS 衛星發現第 3 顆系外行星,可能具有極厚大氣層

TESS 衛星發現第 3 顆系外行星,可能具有極厚大氣層

NASA 最新的系外行星獵人 TESS 衛星,已經在他工作範圍內找到第 3 顆新的系外行星 HD 21749b,麻省理工學院研究結果顯示,該行星大小為地球 3 倍,和海王星差不多大,但其大氣層可能遠比海王星還要密集稠厚。

TESS 衛星發現第 3 顆系外行星,可能具有極厚大氣層

研究主要作者為麻省理工學院天體物理學家 Diana Dragomir,團隊首先從 TESS(凌日系外行星巡天衛星)的 sector 1 區數據發現來自 HD 21749 系統的有趣訊號:似乎有因為行星經過而導致恆星光亮度下降的情況。但是,活躍的 HD 21749 恆星讓事情複雜化,研究人員不確定那是行星凌日、亦或只是恆星運動。

於是 Diana Dragomir 搜索了第二個數據庫,來自高精度徑向速度行星搜尋器(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher,HARPS)。

10 年前,另一組天文學家也曾使用 HARPS 研究過 HD 21749 系統,同樣發現一些特殊數據,但當時無法確定那是否為新的行星。

時隔十年,Diana Dragomir 團隊重新檢查 HARPS 數據,卻發現 HD 21749 系統的亮度每隔 36 天就下降一次,如果這真的是一顆系外行星,那麼按照行星公轉週期計算,團隊應該可以從 TESS 的 sector 3 區數據再度發現訊號。

(Source:麻省理工學院)

歷經一番波折,最終團隊果然完美匹配了行星凌日的數據,研究人員再進一步利用安裝在麥哲倫 II 望遠鏡(Magellan II Telescope)上的行星探測光譜儀(Planet Finder Spectrograph),確認這顆行星的質量與軌道參數,行星也命名為 HD 21749b。

HD 21749b 表面溫度約 150℃,半徑約地球 3 倍(大概海王星大小),質量約地球 23 倍,代表該行星可能主要由氣體構成,但氣體密度比海王星或天文星的還高;研究還有其他數據表明,HD 21749 系統或許存在第 2 顆行星,公轉週期 7.8 天,同時可能是 TESS 發現的第一顆與地球大小類似的行星。

若包括 HD 21749b 在內,則 2018 年 4 月發射升空的 TESS 迄今已發現 3 顆新系外行星,另外兩顆分別為 2018 年 9 月發現的 Pi Mensae c、LHS 3844b。

與 Pi Mensae c、LHS 3844b 相比,HD 21749b 的軌道週期最長,以相對悠閒的 36 天繞著母恆星運行。

Pi Mensae c 距離地球約 60 光年,是一顆直徑為地球 2.14 倍、質量為地球 4.82 倍的超級地球,公轉週期 6.3 天;此外,其母恆星 Pi Mensae 無論質量或大小都與太陽極為相似,之前已經有另一顆已知系外行星,為克卜勒太空望遠鏡在 2016 年發現的 Pi Mensae b。

LHS 3844b 則距離地球 49 光年,圍繞著一顆很冷的 M 型紅矮星,公轉週期更短,僅 11 個小時。

這篇新論文已經向《天體物理學》期刊提交。
註:高精度徑向速度行星搜索器,是一個安裝在 ESO 3.6 米望遠鏡上的階梯光柵攝譜儀。 NASA’s planet-hunter TESS makes first discoveries Weird ‘Sub-Neptune’ Exoplanet Discovered by NASA Space Telescope NASA’s new planet-hunting spacecraft TESS has found its third distant world
(首圖來源:麻省理工學院)
TESS 發回首批圖像,天文學家已從中挖出兩顆潛在系外行星

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