HARPS 首次测得系外行星 K2-3 b 的质量

一个国际天文学家团队利用欧洲南方天文台（ESO）3.6 米望远镜的 HARPS 光谱仪（全称为高精度视向速度行星搜寻器）首次测量了开普勒望远镜发现的行星系统 K2-3，得到了 K2-3 b 的质量是地球的 8.4 倍，是一颗“超级地球”。

K2-3 是开普勒望远镜在两个反应轮出故障以后，在 K2 模式下发现的第一批系外行星系统之一。它的主星 EPIC 201367065 是一颗 M 矮星，视星等为 12.2 等。开普勒望远镜在 K2 模式下对它进行了 80 天的观测，发现了三个凌星行星的信号，其中观测到 b 行星的 8 次凌星，c 行星的 4 次凌星和 d 行星的两次凌星，它们的半径分别为地球的 2.1、1.7 和 1.5 倍，但是没有测量到质量。其中最外侧的 d 行星接近“可居住带”的内边缘。

上图：开普勒望远镜观测到的 K2-3 的三个行星的凌星信号。红色、绿色、紫色分别为 b、c、d 行星

欧洲南方天文台的 HARPS 光谱仪是专门为监测恒星的视向速度而设计的仪器，测量精度可以达到 1 m/s 甚至更好。此次天文学家用 HARPS 在 103 天的时间内对 K2-3 观测了 66 次，根据视向速度得到了 b 行星的质量是 8.4 倍地球质量，证实其属于一颗“超级地球”。但是对测量另外两颗行星的质量依然无能为力。


上图：HARPS 测量到 K2-3b 引起的主星视向速度变化

结合 K2-3 b 的半径和质量，可以得到该行星的密度大约为每立方厘米 4.32 g，这意味着它可能全部是由岩石构成的，或者大部分由岩石构成，外部带有一个由水组成的包层。这在 M 矮星周围发现的行星里是比较少见的。其它在 M 矮星周围发现的小质量行星要么包层是气态的（如 GJ 436 b），要么大部分是由水组成的（如 GJ 1214 b）。作者对这个行星系统进行了深入的动力学分析，认为系统中除了这三颗行星以外还可能存在第 4 颗行星。


上图：K2-3 b （紫色）在质量-半径图上的位置。灰色代表其它行星。不同颜色的曲线代表不同的化学组成。

沙发

虽然看的不是很懂，但是觉得很牛逼。。。