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天文学家和公民科学家发现奇怪而隐藏的木星大小的系外行星

天文知识 2022-1-17 22:44 98920人浏览 0人回复
摘要

一群天文学家和公民科学家在遥远的太阳系中发现了一颗木星大小的隐藏行星,他们应该很快有机会再次看到它。这颗被命名为 TOI-2180 b 的行星在地球上离我们相对较近,只有 379 光年。但是,在已知的巨型系外行星样本 ...





一群天文学家和公民科学家在遥远的太阳系中发现了一颗木星大小的隐藏行星,他们应该很快有机会再次看到它。

这颗被命名为 TOI-2180 b 的行星在地球上离我们相对较近,只有 379 光年。但是,在已知的巨型系外行星样本中,这个世界的特别之处在于,它需要高达 261 天的时间绕其主星运行,这比在我们太阳附近发现的大多数气态巨行星要长得多。

该团队使用美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS )收集的数据发现了这个世界。苔丝通过在恒星亮度中发现非常小的且可重复的下降来发现系外行星,这些下降是由行星在过境或在航天器和恒星之间经过时阻挡了一点恒星光造成的。虽然 TOI-2180 b 的轨道周期尚未完全确定,但科学家预测 TESS 将在 2 月再次看到这颗行星。

“过境事件......是发现较冷系外行星的最佳途径,”研究的主要作者,加州大学河滨分校的博士后研究员保罗达尔巴在周四美国天文学会第 239 次会议上讨论这一发现的新闻发布会上说。1 月 13 日)。

达尔巴将其描述为“酷”,不仅因为这颗系外行星的独特性,还因为其围绕母星的较长周期轨道导致其温度较低。

“有很多科学动机,”在研究长轨道系外行星的背后,达尔巴补充道。“我们可以问这样的问题,‘短轨道和长轨道系外行星的形成方式或演化方式不同吗?它们如何随时间变化?’”

TOI-2180 b 的大小与木星大致相同。但它的质量几乎是它的三倍;根据发现团队成员戴安娜·德拉戈米尔的家乡新墨西哥大学发布的一份新闻稿,这颗行星包含大约 105 个地球质量的比氢和氦重的元素。这种密度差异可能表明这颗行星与木星的形成方式不同。

另一个奇怪的地方是这颗行星的温度,平均温度惊人与地温170 华氏度(77 摄氏度)相近。虽然 TOI-2180 b 比木星和土星温暖,但与许多其他巨大的系外行星相比,它仍然相当寒冷。(迄今为止发现的许多气态巨行星系外行星都是近轨道的“热木星”,它们更容易被发现,因为它们比轨道更远的行星更频繁地过境并对它们的主恒星施加更大的引力。)

“这是我们发现的大多数巨型系外行星之间的一块很好的垫脚石,然后是非常寒冷的木星和土星,”达尔巴在美国宇航局的新闻稿中说。研究人员说,这种温差尚不清楚,但可以通过其他天文台的观测进一步探索,比如美国宇航局刚刚发射的詹姆斯韦伯太空望远镜。



这一发现是由一个由天文学家和公民科学家组成的独特团队做出的,其中包括前美国海军军官汤姆·雅各布斯。Jacobs 是 Planet Hunters 的参与者,这是一个由美国宇航局资助的公民科学项目,通过在线平台 Zooniverse 运行,该项目专注于来自美国宇航局现已退役的开普勒行星搜寻航天器的数据。

“发现和发布 TOI-2180 b 是一项伟大的集体努力,证明了专业天文学家和经验丰富的公民科学家可以成功地合作,”雅各布斯在美国宇航局发布的同一份新闻稿中说。

公民科学家和天文学家团队一起通过称为视觉调查组的合作检查了 TESS 数据。雅各布斯于 2020 年 2 月 1 日在这颗新发现的行星的母星中发现了亮度下降。由于恒星亮度波动可能是由太阳黑子等其他因素引起的,雅各布斯需要确认并提醒天文学家达尔巴和德拉戈米尔。

苔丝只看到了恒星的一次变暗,但该团队从加利福尼亚利克天文台的自动行星探测器望远镜以及夏威夷的 WM 凯克天文台的观测中获得了更多信息。这两个天文台看到了行星对其母星的引力“牵引”,使团队能够将其质量归零。

不过,这颗行星的轨道仍然不确定。该团队试图通过在 2020 年 8 月期间在横跨三大洲的 14 个地点再次使用望远镜寻找凌日来解决这个问题。

虽然合作在 11 天内产生了 55 个数据集,但没有望远镜捕捉到凌日。但美国宇航局表示,这种信息的缺乏仍然让天文学家对其轨道时间“划定界限”,他们估计为 261 天。

科学家们还希望进一步研究 TOI-2180 b 以寻找环或卫星,这在我们自己的太阳系中的气态巨行星中很常见。发现的大多数大型系外行星都非常靠近它们的母星,在那里,强烈的引力可能会将诸如环之类的东西从行星上撕开。由于 TOI-2810b 离它的恒星更远,它可能是一个寻找卫星或环的“有趣系统”,Dalba 在美国宇航局发布的新闻稿中说。

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