号称 “行星猎人” 的美国太空总署“过渡系外行星调查卫星”(TESS)发现了第一个位于恒星宜居区域内、与地球大小相仿的行星。 欧洲的斯皮策太空望远镜也证实了此发现 。 这颗行星是在可居住区域内发现的少数几个与地球相仿的世界之一。
这个行星称为 TOI 700 d,距离地球约100光年,绕着 TOI 700 轨道飞行。这是一颗酷炫的M型矮星(红矮星),位于多拉多星座。 此为TESS 的重要发现,因为它的目的,就是要在其他太阳系中搜寻出地球大小的行星。
下图:TOI 700 d 位于恒星宜居区域内,在适当的大气和压力条件下,行星表面可能存在液态水。 最里面的两个行星TOI 700b和c太靠近恒星,无法容纳液态水。
从天文角度来看,这个行星及其银河系距离我们的地球相对较近,因为这样才能让其他天文望远镜进行后续观测。 系外行星越远,观测就越困难。
位于华盛顿的NASA总部天体物理学处处长Paul Hertz说,“ TESS 是专门为寻找绕着附近恒星运行的行星而设计的。靠近恒星周围的行星,最容易被太空中和地球上的大型望远镜观测。 发现TOI 700 d是TESS的一项关键科学发现。”
围绕红矮星运转的系外行星有一个问题,那就是它们的“耀斑”。
“耀斑” 科普:耀斑是发生在太阳大气局部区域的一种最剧烈的爆发现象,在短时间内释放大量能量,引起局部区域瞬时加热,向外发射各种电磁辐射,并伴随粒子辐射突然增强。
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红矮星寿命很长,使它们成为行星生命发展的适合候选者。但它们可能表现出明显的耀斑现象,有时在几分钟内就能将能量输出增加一倍,这在行星是否适合居住的问题上引发争论。但是根据芝加哥大学研究员吉尔伯特( Emily Gilbert )的说法,TOI 700d 并没有表现出耀斑活动。这个发现也大大提高了TOI 700 d 宜居性的机会。
围绕红矮星运行的系外行星的另一个问题,是潮汐锁定。因为红矮星产生的能量比太阳这样的恒星要少得多,所以恒星必须离红矮星非常近才能处于宜居带。但这种接近导致潮汐锁定,会降低宜居性。
但即使有了这些观测,天文学家们对这颗行星及其系统仍处于研究 的早期阶段。天文学家们将使用地面望远镜,更精确地研究 700d 的质量,有希望确认系统中所有三颗系外行星的类地或气态性质。
展望未来,无论是地面望远镜还是太空望远镜,都应能够更深入地研究这些行星,甚至可能确定它们的大气成分。目前,天文学家所掌握的信息已经可以用来模拟行星并做出预测。美国NASA的戈达德太空飞行中心的研究人员已经建立了20个700 d 太空潜在环境的模型,以观察能适合居住的大气压力和温度条件。
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