凌日系外行星勘探卫星发现围绕剑鱼座红矮星TOI 700运转的系外宜居行星TOI 700d ...

发布者：蓝色妖哥 2021-12-10 00:26 来自: 奇趣网

凌日系外行星勘探卫星发现围绕剑鱼座红矮星TOI 700运转的系外宜居行星TOI 700d

据东网：地球面对资源消耗殆尽的情况愈见严峻，寻找另一个宜居星球成为人类当前任务。美国太空总署（NASA）的“凌日系外行星勘探卫星（TESS）”一直执行“猎星”任务，美国天文学会周一（6日）在夏威夷檀香山的第235次会议上公布，TESS发现人类目前第一个可能适合居住、及有液态水存在的太阳系外行星，距地球仅100光年。

这颗与地球差不多大小的行星，围绕著剑鱼座的红矮星TOI 700运转，因此被命名为TOI 700d。NASA相信，由于它的运转位置恰好在宜居区域上，故可能存在液态水。该行星质量和大小只有太阳的40%，表面温度亦只有太阳的一半。它每37个地球日完成一次公转，比起地球来说只从太阳接收86%的能量，是离TOI700最远的一颗行星。

不过这颗星球和地球不同之处在于它有潮汐锁定的现象，即与恒星面对面运行，导致星球有一面永远是白天；其云层与风吹的方式也十分奇特，一度令科学家误会星球的温度过高不适合住人。NASA将于明年3月将詹姆斯韦伯望远镜发射至太空，再行观察TOI 700d是否拥有大气层等细节。

另外，还有两颗围绕TOI 700运转的行星，分别被命名为TOI 700b和TOI 700c。前者由岩石构成，和地球一样大小、同样每10个地球日绕恒星公转一周；后者由气体构成，大小介乎地球和海王星之间，每16个地球日完成一次公转。

相关报道：高中生成功助NASA发现首个地球大小的宜居星球

据澎湃新闻（虞涵棋）：在最近举行的美国天文学年会上，美国国家航空航天局（NASA）“秀”的不仅有新一代主力系外行星探测器“苔丝”（TESS），还有两名高中生。他们分别参与了“苔丝”发现首颗类地大小的宜居带行星和首颗存在双日系统中的行星。

“苔丝”全称“凌日系外行星勘测卫星”，于2018年4月发射升空，旨在“接棒”开普勒太空望远镜成为行星猎手。具体而言，“苔丝”通过检测恒星亮度随时间变化的光曲线来寻找行星。一旦出现“凌日”现象，即当行星掠过恒星表面时，恒星的亮度就会像发生日食一样有所下降。

原理很直观，开普勒望远镜就用这种方法找到了4000余颗系外行星。但在实际操作中，依然会出现困难和误判。令人惊喜的是，高中学生就能在NASA的研究团队里帮助解决这些问题。

双日辉映

沃尔夫·库克尔（Wolf Cukier）刚刚在纽约斯卡斯戴尔高中读完高三，进入NASA著名的戈达德飞行中心进行暑期实习。

他查看了此前被志愿者们标记为“日食双星系统”的所有数据。这是一种两颗恒星围绕彼此旋转的系统，从观测角度看会互相遮盖。

在双日系统里寻找行星可比在单日系统里难。在两颗恒星的影响下，行星的凌日现象并不规律，此外，“苔丝”很难发现行星掠过小一点的那颗恒星。

这是一类目前的计算机算法不太擅长的信号，反而是人眼更容易寻找蛛丝马迹。因此，像库克尔这样的实习生需要逐个排查数据。

实习刚开始3天左右，库克尔就发现一个标记为TOI 1338的双日系统里存在不寻常的信号。这个信号乍看像是小恒星遮盖大恒星造成的日食，但出现的时机不对。他反应过来，这其实是一颗行星。

最终证实，这颗TOI 1338 b距离地球1300光年，比地球大6.9倍，介于海王星和土星之间。它的两颗“太阳”，一颗比我们的太阳大上10%，另一颗则更冷更暗，只有太阳质量的三分之一。

温度宜居

“苔丝”在工作第一年就发现了100光年外的恒星TOI 700，并捕捉到它的三颗行星的多次凌日。科学家们一开始认为它与我们的太阳大体类似。

然而，高中生阿尔顿·斯宾塞（Alton Spencer）和几个研究人员一起发现这是个误判。TOI 700实际上一颗更小更冷的恒星，质量和大小大约只有太阳的40%，表面温度也只有太阳的一半。

修正了参数之后，它的三颗行星的体积和温度就相应地大幅下调。科学家们发现，最外围的第三颗行星TOI 700 d一下子掉到了宜居带内，也就是说，温度允许其上面存在液态水。

具体而言，它要比地球的体积大上20%，公转周期为37天，从恒星那里接收到的能量要比地球从太阳接收到的少14%。

宜居行星地球质量科学

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