在太空望远镜CHEOPS开始其太空之旅八个月后,第一份使用CHEOPS数据的科学出版物已经发布。CHEOPS是欧洲航天局第一个致力于描述已知系外行星特征的任务。系外行星,即太阳系外的行星,是由两位瑞士天文学家米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹于1995年首次发现的,他们去年因这一发现获得了诺贝尔奖。CHEOPS是欧空局和瑞士合作开发的一部分。在伯尔尼大学和欧空局的领导下,来自11个欧洲国家的100多名科学家和工程师组成的联盟在5年多的时间里参与了这颗卫星的建造。CHEOPS的科学操作中心位于日内瓦大学的天文台。
利用CHEOPS的数据,科学家最近对系外行星WASP-189b进行了详细的研究。研究结果刚刚被接受在杂志上发表爱博网站天文学和天体物理学。伯尔尼大学天体物理学教授、CHEOPS联盟负责人威利·本茨(Willy Benz)对这些发现感到高兴:“这些观测表明,CHEOPS完全满足了对其性能的高期望。”
宇宙中最极端的行星之一
WASP-189b是CHEOPS观测的目标,是一颗围绕恒星HD 133112运行的系外行星,HD 133112是已知拥有行星系统的最热恒星之一。“WASP-189系统距离我们322光年,位于天秤座(称重秤),”来自日内瓦大学的这项研究的主要作者、国家行星研究能力中心的成员莫妮卡·伦德尔解释说。
“WASP-189b特别有趣,因为它是一颗气体巨星,它的轨道离它的主星非常近。它绕恒星一周需要不到3天的时间,它与太阳的距离比地球与太阳的距离近20倍。”莫妮卡·伦德尔这样描述这颗行星,它比太阳系最大的行星木星大1.5倍多。
Monika Lendl进一步解释说,像WASP-189b这样的行星物体非常奇特:“它们有永久的白天一面,总是暴露在恒星的光线下,因此,它们有永久的夜晚一面。”这意味着它的气候与我们太阳系中的气态巨行星木星和土星完全不同。“根据使用CHEOPS的观测结果,我们估计WASP-189b的温度为3200摄氏度。像WASP-189b这样的行星被称为“超热木星”。铁在如此高的温度下熔化,甚至变成气态。这个天体是我们目前所知道的最极端的行星之一,”伦德尔说。
高度精确的亮度测量
伦德尔解释说:“我们无法看到这颗行星本身,因为它离它的主星太远或太近,所以我们必须依靠间接的方法。”为此,CHEOPS使用了高度精确的亮度测量:当一颗行星从它的恒星前面经过时,从地球上看,恒星在短时间内似乎变暗了。这种现象被称为凌日。莫妮卡·伦德尔解释说:“由于系外行星WASP-189b离它的恒星非常近,它的白天面非常明亮,我们甚至可以测量到行星从恒星后面经过时的‘缺失’光;这被称为掩星。我们已经用CHEOPS观测到了几次这样的WASP-189b掩星,”伦德尔说。“看来这颗行星并没有反射很多星光。相反,大部分星光被行星吸收,加热并使其发光。”研究人员认为,这颗行星反射性不强,因为它的向阳面没有云:“这并不奇怪,因为理论模型告诉我们,云不可能在如此高的温度下形成。”
这颗星也很特别
“我们还发现,这颗气态巨星在其恒星前面的凌日是不对称的。这种情况发生在恒星表面拥有明亮和黑暗的区域时,”威利·本茨补充道。“多亏了CHEOPS的数据,我们可以得出结论,这颗恒星本身旋转得如此之快,以至于它的形状不再是球形的;但椭圆形。这颗恒星在赤道处被向外拉。”本茨继续说道。
WASP-189b绕其轨道运行的恒星与太阳非常不同。莫妮卡·伦德尔说:“这颗恒星比太阳大得多,温度也比太阳高两千多摄氏度。因为太热了,这颗恒星看起来是蓝色的,而不像太阳那样是黄白色的。”威利·本茨补充说:“目前已知只有少数行星围绕如此热的恒星运行,而这个系统是迄今为止最亮的。”因此,它形成了进一步研究的基准。
最后,威利·本茨解释说:“由于CHEOPS的观测,我们期待在系外行星上有进一步的惊人发现。下一篇论文已经在准备中了。”
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