利用美国宇航局的凌日系外行星调查卫星的数据，科学家们发现了一个地球大小的世界，名为TOI 700 e，其在其恒星的宜居带内运行。这是一个行星表面可能出现液态水的距离范围。这个世界的大小为地球的95%，材质可能是岩石。
天文学家先前在这个系统中发现了三颗系外行星，分别称为TOI 700 b、c和d，行星d也在宜居带内运行。但是科学家们需要额外一年的TESS观测来发现TOI 700 e。
领导这项工作的美国宇航局南加州喷气推进实验室的博士后Emily Gilbert说："这是我们知道的仅有的几个拥有多个小型宜居区行星的系统之一。这使得TOI 700系统成为一个令人兴奋的后续发展前景。行星e比行星d小大约10%，因此该系统也显示了额外的TESS观测如何帮助我们找到越来越小的世界。"
Gilbert代表她的团队在西雅图举行的美国天文学会第241次会议上介绍了这项成果。有关这颗新发现的行星的论文已被《天体物理学杂志通讯》接受。
TOI 700是一颗小而冷的M型矮星，位于剑鱼座南约100光年之外。2020年，吉尔伯特等人宣布发现了地球大小的宜居区行星d，它和另外两个世界在37天的轨道上。
最里面的行星TOI 700 b大约有地球的90%大小，每10天绕着恒星运行一圈。TOI 700 c比地球大2.5倍以上，每16天完成一次轨道运行。这些系外行星可能是潮汐锁定的，这意味着它们在每个轨道上只旋转一次，从而使一侧总是面对恒星，就像月球的一侧总是面对地球一样。
TESS监测了大片的扇形天空，每次大约27天。这些长时间的注视使卫星能够跟踪系外行星从我们的角度越过其恒星时引起的恒星亮度的变化，这一事件称为过境。该任务从2018年开始使用这一策略来观测南部天空，然后转向北部天空。2020年，它又回到南部天空进行额外的观测。额外一年的数据使研究小组能够完善最初的行星尺寸，这些尺寸比最初的计算结果小了大约10%。
美国宇航局的凌日系外行星调查卫星（TESS）的插图。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心
马里兰大学学院公园分校的博士生、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生本-霍德说："如果这颗恒星再近一点，或者这颗行星再大一点，我们也许就能在TESS数据的第一年发现TOI 700 e。但是这个信号非常微弱，我们需要额外一年的过境观测来识别它。"
TOI 700 e可能也被潮汐锁定，需要28天时间围绕其恒星运行，将e行星置于所谓的乐观宜居区的c行星和d行星之间。
科学家们将乐观的宜居区定义为离恒星的距离范围，在这个范围内，行星历史上的某个时刻可能会有液态表面水存在。这个区域延伸到保守宜居区的两侧，研究人员假设液态水可能在行星的大部分寿命中存在。TOI 700 d的轨道正是在这个区域。
在这个区域找到其他具有地球大小的世界的系统，有助于行星科学家更多地了解我们自己太阳系的历史。吉尔伯特说，用空间和地面观测站对TOI 700系统的后续研究正在进行，可能会对这个罕见的系统产生进一步的了解。
"TESS刚刚完成了其第二年的北部天空观测，"戈达德的研究型天体物理学家和TESS副项目科学家Allison Youngblood说。"我们期待着任务的数据宝库中隐藏的其他令人兴奋的发现。"
TESS是美国国家航空航天局的一项天体物理学探索任务，由位于马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院领导和运营，并由美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯丘奇的诺斯罗普-格鲁曼公司；位于加州硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心；位于马萨诸塞州剑桥的哈佛和史密森尼中心；麻省理工学院的林肯实验室；以及位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十几所大学、研究机构和观测站参与了这项任务。