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来自研究组织

NASA星球猎人找到地球大小的可居住区世界

日期:
2020年1月6日
资源:
NASA/喷气推进实验室
概括:
NASA的传播系外行星调查卫星(TESS)在其恒星的宜居区域中发现了其第一个地球大小的行星,距离可能允许在地面上存在液态水的距离范围。
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NASA的传播系外行星调查卫星(TESS)在其恒星的宜居区域中发现了其第一个地球大小的行星,距离可能允许在地面上存在液态水的距离范围。科学家使用NASA的Spitzer太空望远镜证实了该发现,称为TOI 700 D,并为地球的潜在环境建模了,以帮助未来的观察结果。

TOI 700 D是迄今为止在恒星宜居区中发现的仅有的几个地球大小的行星之一。其他人在Trappist-1系统中包括几个行星和NASA的Kepler Space望远镜发现的其他世界。

华盛顿NASA总部的天体物理部门总监Paul Hertz说:“苔丝是专门设计和推出的,目的是寻找附近恒星的地球行星。”“附近恒星周围的行星最容易跟进太空和地球上的较大望远镜。发现TOI 700 d是苔丝的重要科学发现。确认地球的大小和Spitzer的可居住区状态是Spitzer的另一个胜利,这是Spitzer的另一个胜利。今年1月的科学运营结束。”

苔丝每次监视着大小的天空,称为“行业” 27天。这种长时间的凝视使卫星可以从我们的角度从其恒星前面的轨道行星穿过恒星亮度的变化,这一事件称为Transit。

TOI 700是一颗小型,凉爽的M矮星,位于南部Dorado的100多年距离酒店。它大约是太阳质量和大小的40%,大约是其表面温度的一半。该星星出现在任务第一年期间观察到的13个部门中的11个,科学家捕获了其三个行星的多次过境。

该恒星最初在TESS数据库中被错误分类为与我们的太阳更相似,这意味着行星看起来比实际更大,更热。一些研究人员,包括与苔丝团队成员一起工作的高中生奥尔顿·斯宾塞(Alton Spencer)确定了这一错误。

芝加哥大学的研究生艾米丽·吉尔伯特(Emily Gilbert)说:“当我们纠正恒星的参数时,它的行星大小下降了,我们意识到最外面的是大约在地球的大小和宜居区。”“此外,在11个月的数据中,我们没有看到恒星的耀斑,这可以改善TOI 700 d的机会,并且可以更轻松地对其大气和表面条件进行建模。”

吉尔伯特(Gilbert)和其他研究人员在檀香山(American Society)的第235届会议上介绍了调查结果,以及三篇论文(吉尔伯特(Gilbert)领导的一篇论文)已提交科学期刊。

最内向的行星,称为TOI 700 B,几乎完全是土壤大小的,可能是岩石的,每10天都会完成一个轨道。中间行星(TOI 700 C)比地球大的2.6倍(地球和海王星的大小之间)每16天绕,可能是一个以气体为主的世界。TOI 700 D是系统中最外面已知的行星,也是宜居区中唯一的一条行星,比地球大20%,每37天轨道大20%,并从其恒星中获得86%的恒星提供给地球提供的能量。所有的行星都被认为是潮汐锁定在其星星上的,这意味着它们每轨道旋转一次,以便一侧在白天经常沐浴。

由天体物理中心的天文学家约瑟夫·罗德里格斯(Joseph Rodriguez)领导的科学家团队|马萨诸塞州剑桥市的哈佛和史密森尼人要求与Spitzer进行后续观察,以确认TOI 700 d。

罗德里格斯说:“鉴于这一发现的影响 - 这是苔丝的第一个可居住区的地球大小的星球 - 我们真的希望我们对该系统的理解尽可能具体。”“ Spitzer在我们期望的时候确切地看到了TOI 700 d的运输。这是一项任务的遗产的一个很好的补充,该任务帮助确认了两个Trappist-1行星并识别了五个行星。”

Spitzer数据使科学家对TOI 700 D是一个真正的星球的信心增加了其轨道时期的测量,并将其大小提高了38%。它还排除了过境信号的其他可能的天体物理原因,例如系统中存在较小,调暗伴侣之星。

罗德里格斯(Rodriguez)和他的同事还使用了全球LAS CUMBRES天文台网络中1米基望远镜的后续观察结果,以提高科学家对TOI 700 C的轨道时期和大小的信心,分别为30%和36%。

由于TOI 700在附近是明亮的,并且没有显示出恒星耀斑的迹象,因此该系统是通过当前地面观测站进行精确质量测量的主要候选者。这些测量值可以证实科学家的估计,内部和外行星都是岩石的,而中间行星是由气体制成的。

未来的任务可能能够确定行星是否具有氛围,甚至可以确定它们的构图。

尽管TOI 700 D的确切条件尚不清楚,但科学家可以使用当前信息,例如地球的大小和恒星IT轨道的类型来生成计算机模型并进行预测。马里兰州格林贝尔特(Greenbelt)的NASA戈达德太空飞行中心的研究人员对20个潜在环境建模了700 d的潜在环境,以衡量是否有任何版本会导致表面温度和适合可居住性的压力。

他们的3D气候模型检查了各种表面类型和大气组成,通常与科学家认为是潜在可居住的世界有关。由于TOI 700 d被潮汐锁定在其恒星上,因此行星的云层和风模式可能与地球的云图案大不相同。

一个模拟包括一个被海洋覆盖的TOI 700 d,具有密集的二氧化碳主导的氛围,类似于科学家在年轻时怀疑火星所包围的氛围。模型大气在面向星际的一侧包含一层深层云。另一个模型将TOI 700 D描绘为无云的全地版本的现代地球,