跨国合作的行星猎手发现数十个奇异新世界

艺术家对TOI-1798的描绘，这是一个拥有两颗行星的行星系统。新的TESS-Keck巡天质量目录显示，外行星是一颗亚海王星，轨道周期为8天；内行星是一颗奇特的超级地球，它的轨道离恒星非常近，在这个外星世界上的一年只持续半个地球日。图片来源：W. M. Keck 天文台/Adam Makarenko

该目录详细介绍了太阳系外各种类型的行星，从具有极端环境的罕见世界到可能支持生命的行星不一而足。

这些行星是由一个庞大的国际科学家团队与夏威夷毛纳凯亚的 W.M. 凯克天文台合作，利用美国宇航局的凌日系外行星巡天卫星（TESS）进行分析的。最近出版的《天体物理学杂志增刊》对这些行星进行了描述。

"之前已知的系外行星中，同时测量质量和半径的相对较少。结合这些测量结果，我们就能知道这些行星可能是由什么构成的，以及它们是如何形成的，"加州大学河滨分校天体物理学家、TESS-Keck 勘测首席研究员斯蒂芬-凯恩（Stephen Kane）说。

凯恩说："有了这些信息，我们就能开始回答我们的太阳系在其他行星系统的宏大织锦中的位置问题。"

研究小组花了三年时间编制星表。他们分析了 13000 多次径向速度（RV）测量结果，计算出 120 颗已确认行星和 6 颗候选行星的质量，这些行星分布在北部天空。

艺术家根据包括行星半径、质量、密度和温度在内的数据，对最新的 TESS-Keck 勘测目录中的 126 颗行星进行了构思。问号代表行星需要更多的数据来全面鉴定。资料来源：W. M. Keck 天文台/Adam Makarenko

虽然行星本身并不可见，但它们确实有明显的影响。当它们运行时，行星会拉扯它们的宿主恒星，导致恒星"摇摆"。当恒星向望远镜移动时，它的可见光会略微变蓝；当它远离我们时，光线会略微变红。这很像声音的表现。由于多普勒效应，消防车的警报声越近越高亢，越远越低沉。

"这些 RV 测量让天文学家能够探测和了解这些系外行星系统的特性。"堪萨斯大学天体物理学家、星表合著者伊恩-克罗斯菲尔德（Ian Crossfield）说："当我们看到一颗恒星有规律地来回摆动时，我们就能推断出是否存在一颗环绕行星，并测量出行星的质量。"

TESS-Keck 勘测中的几颗行星是天文学家加深了解行星形成和演化的各种方式的试金石。

由加州大学洛杉矶分校研究生米歇尔-希尔（Michelle Hill）撰写的一篇相关调查论文宣布发现了两颗新的行星，它们围绕着一颗像太阳一样的恒星运行。第一颗是"亚土星"，其质量和半径介于海王星和土星之间。

希尔说："人们一直在争论，究竟是土星以下的行星真的罕见，还是我们只是不善于发现这样的行星。因此，这颗名为TOI-1386 b的行星是这一行星群体的重要补充。"

TOI-1386 b绕恒星运行只需要26天。与此同时，它的邻居--一颗质量接近土星的行星--绕同一恒星运行需要 227 天。

另一篇由 UCR 研究生 Daria Pidhorodetska 撰写的调查论文描述了一颗大小约为海王星一半的行星，它只需要 19 天就能绕其恒星运行一圈，这颗恒星很像我们的太阳。

"比海王星小但比地球大的行星是银河系中最常见的世界，但我们的太阳系中却没有它们。每当发现一颗新的行星，我们就会想起我们的宇宙是多么的多样化，我们在宇宙中的存在可能比我们所能理解的更加独特，"Pidhorodetska 说。

"有很多恒星与我们的太阳并不相似。如果科学家们想在我们的世界和其他世界之间进行恰当的比较，他们需要找到年龄、大小和质量相似的恒星。"凯恩说："这样我们才能进行苹果与苹果之间的比较。米歇尔和达莉亚的论文最令人兴奋的地方就在于这一点"。

目录中还详细列出了与我们的太阳不同，围绕恒星运行的轨道更加极端、超短的行星。其中一颗离橙色矮星非常近，在不到 12 小时的时间内就完成了轨道运行。

"TOI-1798 c绕恒星运行的速度非常快，在这颗行星上一年的时间还不到地球上的半天。"堪萨斯大学物理和天文学研究生、目录论文的第一作者亚历克斯-波兰斯基（Alex Polanski）说："由于靠近它们的主恒星，像这样的行星也是超高温的--接受的辐射是地球从太阳接受的辐射的3000多倍。存在于这种极端环境中意味着这颗行星很可能已经失去了它最初形成的大气层。"

最终，这一新的星表不仅是对美国宇航局 TESS 任务的重大贡献，也是对回答其他行星是否能够孕育我们所知的生命这一问题的重大贡献。

"我们不寻常吗？这个问题还没有定论，但我们的新大众目录代表着向回答这个问题迈出的重要一步，"凯恩说。

编译自/ScitechDaily