科学家发现一颗较轻类地系外行星 异常炙热肿胀

                               
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这张艺术家概念图显示了KOI-314c经质量和物理大小测量后表明是最轻的行星。它环绕着一颗昏暗的红矮星运行。

凤凰科技讯 北京时间1月9日消息，美国太空网报道，近日天文学家发现了一颗更炙热更肿胀的类似地球行星环绕着遥远恒星。这颗古怪的系外行星候选者KOI-314c距离地球200光年远，质量与地球相当，但具有极度厚重的大气层，使得它比地球大60%。

“虽然这颗行星具有与地球相似的重量，但它肯定与地球不相似，”研究首席作者、美国哈佛-史密松天体物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,缩写为CfA)的大卫·基平（David Kipping）这样说道。“它证明在类似地球的多岩石行星和类似水世界或者气体巨星等肿胀的行星之间没有明显的分界线。”

基平于1月6日在美国华盛顿召开的第223届美国天文学家协会会议上宣布了KOI-314c的发现，他是利用美国宇航局开普勒太空望远镜进行的观测。开普勒主要用于观测发现系外行星，它主要是通过观察行星过境恒星时导致宿主恒星亮度产生的变化。KOI-314c是发现的第一颗质量与地球相当的过境行星，它是目前发现的最轻的系外行星。

这颗行星环绕自身母星红矮星的周期为23天。发现该行星的科学家小组估计KOI-314c的表面温度大约为104摄氏度，意味着它可能太过炙热不适合生命的存在。

KOI-314c很可能被数百米厚的氢-氦大气层所包围，它本来的大气层可能比预想的更厚，因为在万古时期大部分大气层可能被红矮星的辐射煮沸散发至太空了。

KOI-314c还有一个名为KOI-314b的姐妹行星，后者公转一周的时间为13天。为了计算KOI-314c的质量，研究小组计算了行星的引力将如何影响它的太空邻居的运动。名为过境时间变化（TTV）的技术与常用的方法背道而驰，后者主要是通过测量行星引力导致母星产生摇摆。TTV于2010年首次被成功的应用，但它具有更大应用的潜力，尤其是针对低质量外来行星。“过境时间变化技术正逐渐成熟，”基平说道。基平和他的研究小组意外的发现了KOI-314c，当时他们正在集中精神的观察开普勒数据以寻找系外行星卫星，也即是系外卫星的迹象。“当我们注意到这颗行星显示出过境时间变化，这一特征很明显是因系统里其它行星，而非卫星所致，”基平说道。“最初我们非常失望，因为并没有发现卫星，但我们很快意识到这是一项了不起的测量。”http://tech.ifeng.com/discovery/astronomy/detail_2014_01/09/32852507_0.shtml#_tansuo_datu

不知道是不是科学家或者媒体搞错了，目前已经确定质量的系外行星中最低的恰恰是第一颗被发现的系外行星PSR 1257 12 b
即便范围压缩到开普勒太空望远镜发现的系外行星，Kepler-70 c也要比这颗小得多，质量仅相当于地球的三分之二
不过前述两颗的母恒星一个是脉冲星，一个是次矮星，不是正常的恒星。主序星的行星里面，目前确定质量的的确要算KOI-134 c了。
Kepler-37 b，Kepler-42 d的母恒星也是主序星，但质量只有估算还未准确测定。如果测定，一定会比KOI-134 c要小很多。
至于行星半径大小，比KOI-134 c小的实在是太多了，我知道的就有36个，都是开普勒太空望远镜发现的。

以后惊喜会更多

应该是媒体搞混了。

哪天要是发现了外星生命才精彩！

又一个超级金星

gnasuc1234 发表于 2014-1-9 17:05
又一个超级金星

感觉不像是类地行星，被浓厚的氢氦气体包围，更像是一颗迷你热木星。

这又不算质量很低的

质量不低的。

在红矮星系统可以找到真正的原生态行星。

BlackEyeGalaxy 发表于 2014-1-11 14:10
质量不低的。

红矮星的核聚变点火和稳定燃烧温度都不高，恒星风暴吹不散吸积盘气体尘埃坛，行星基本上能保留初生的形态，但因为行星的构造运动能持续到完全请除轨道残余和吸积盘气体尘埃，所以星型都会比较巨大，可戏称为巨婴型行星，裸妆行星形成的机会不多。

索理客 发表于 2014-1-9 09:19
不知道是不是科学家或者媒体搞错了，目前已经确定质量的系外行星中最低的恰恰是第一颗被发现的系外行星PSR  ...

KOI314c目前在NASA的开普勒行星表中是开普勒138d，密度1.31，略高于水，我觉得有可能是水行星。
KOI314b目前的编码是开普勒138c，密度是5，和地球差不多。

索理客 发表于 2014-1-9 09:19
不知道是不是科学家或者媒体搞错了，目前已经确定质量的系外行星中最低的恰恰是第一颗被发现的系外行星PSR  ...

开普勒发现的行星中，目前质量最小的是开普勒-407b，只有0.06倍地球质量，看了发现它的论文，似乎误差很大，0.06±1.2，而它的半径与地球差不多，大约1.1倍地球直径，NASA网站上给出的密度仅有0.29，但论文中给出的密度误差也是非常大的。这个行星的母星是黄矮星，公转周期只有0.6天，类似开普勒-10b。
不知道这个行星为什么这么奇怪？

magchinast 发表于 2014-3-5 00:44
KOI314c目前在NASA的开普勒行星表中是开普勒138d，密度1.31，略高于水，我觉得有可能是水行星。
KOI314b ...

这个KOI314/Kepler-138，主星质量0.57M☉，半径0.53R☉，表面温度4079K，查不到亮度资料，估计为0.09L☉，
按这样的数据，这个主星的光照水平，在0.16Au处与地球的日照水平相当，
这几个行星分别在0.077Au、0.091Au和0.128Au，都太热了，
最好的d星也只是比金星稍好一点，只要空调够劲，坐在飞船里应该还算宜居的吧？
但一般K5~M0间的红矮星，典型半径应有0.68R☉左右，这个KOI314/Kepler-138只有0.53R☉，星龄应该比较大，
这种情况下，由于红矮星的恒星不大，成星后吹不去吸积盘上的残余气体，
这个KOI314c/Kepler-138d在轨道内迁的漫漫岁中应该吸尽无尽气体，
所以，他就算只有地球质量的1.01倍，但大气层应该是数百公里甚至过千公里的恐怖气壳，无论气壳之下是水层还是地层，只怕都是宜居不了。

SamuelHan 发表于 2014-3-5 12:22  这个KOI314/Kepler-138，主星质量0.57M☉，半径0.53R☉，表面温度4079K，查不到亮度资料，估计为0.09L☉ ...

谢谢！我对怪异的开普勒407b也很感兴趣，可否分析一下？

magchinast 发表于 2014-3-5 16:30
谢谢！我对怪异的开普勒407b也很感兴趣，可否分析一下？

Kepler-407b
主星质量1M☉，半径1.01R☉，温度5476K，比G2型星的典型值低很多，估计亮度为0.74L☉，
与地球日照水平相当的轨道约在0.87Au，这个Kepler-407b在0.015的轨道上，离主星中心只有225万公里，
主星半径70万公里，也就是说这个Kepler-407b离主星表面只有155万公里，
在这个距离上，我不相信除了铁石之外还有什么东西还能不被蒸发，
就算是Kepler的行星表里，这个Kepler-407b的温度也高达1968K，喷气发动机的涡轮前温度也就是这个水平，一般的合金都熔了，
所以，人家原来的报告的上限是地球质量的1.26倍，就是不信在那个位置上会有气体行星或液体行星。
我估计这个行星的密度会有6~7之间。

SamuelHan 发表于 2014-3-5 17:26
Kepler-407b
主星质量1M☉，半径1.01R☉，温度5476K，比G2型星的典型值低很多，估计亮度为0.74L☉，
与地 ...

很好奇0.06这个值如何取得的，因为开普勒行星估算的质量一般都是偏高的。论文中径向速度法估计的上限值是1.7倍地球。但0.06这个写在NASA官网上的数值，我却没有找到来源。
我想也许还有一种可能，就是这原本是一个热气态行星，但是离母星太近，物资（包括部分核心）都被母星吸走了，也许现在只是一团热气体了。
总之感觉这次公布的715个系外行星，很多都很奇怪。
有密度超过22的行星。

SamuelHan 发表于 2014-3-5 12:22
这个KOI314/Kepler-138，主星质量0.57M☉，半径0.53R☉，表面温度4079K，查不到亮度资料，估计为0.09L☉ ...

这个行星让我想起了GJ1214b，它的密度1.87± 0.4，接近于海王星，之前被认为是水行星，但现在看到资料显示，他更像是烟霾行星。

Kepler-138的这个行星，我想应该不是热气态行星，应该有个水层表面吧。宜居这一点基本不考虑，估计这个星球最多就是一个金星。

magchinast 发表于 2014-3-5 21:55
很好奇0.06这个值如何取得的，因为开普勒行星估算的质量一般都是偏高的。论文中径向速度法估计的上限值是1 ...

先说说这个0.06，这个0.06后面还有一个正负1.2！
正一正就是1.26，漂远了，还可原谅;
负一负就是-1.14了！怎么了？难道有暗的？
所以我敢肯定这个0.06必定是一个手误，就象光大证券那只金手指一样的手误！
0.06这个数应该是一个比1.2大的数！
第一种可能，几个key都用上，当他是60.0，考虑到这个行星半径是地球的1.6倍，他的体积应该是地球的4.1倍，
这样算来他的密度会达到地球的15倍——80克/cm^3？不可能！
第二种可能，6.0，这样算他的密度会足地球的1.5倍，约为8克/cm^3，一个很合理的猜测。
所以，我猜这个0.06应该是6.0。

再说您那个行星被主星吸走星核剩下一团气体的猜测，这是不可能的！
一个星体受另一个天体的影响不外乎两种情况：
一是受巨大引力的影响产生涛天的巨浪和潮汐，这会发生在表层的流动液层和弥散气层上，不可能先影响惯性最大的深层和内核。
二是中心主星的烘烤暴晒，把一切可以蒸发的物质苤蒸干并吹向深空。
这都不会影响惯性最大的内核。

最后说说那个大于22的密度——又是一个不可能！
恒星聚复反应最后的生成物是铁，铁以后的元素在恒星爆发时产生，丰度不高，所以行星即使是内核，其密度都不可能起过8！

其他的明天上电脑再说。

magchinast 发表于 2014-3-5 21:55
很好奇0.06这个值如何取得的，因为开普勒行星估算的质量一般都是偏高的。论文中径向速度法估计的上限值是1 ...

说一下有关的测量方法。
我们先拿太阳系来做个例子，换个位看看从外面往回会看到什么。

	M/Me	R/Re	Rc/R☉	T(d)	Vc(km/s)
太	332831.325	0.004645722
水	0.05527108	0.38709893	1.3837E-05	87.969	0.001711239
金	0.81475904	0.723262032	0.000381107	224.701	0.018451815
地	1	1	0.000646727	365.256	0.019262899
火	0.10744645	1.523663102	0.000105877	686.98	0.001676707
木	317.93842	5.202740642	1.068767207	4332.71	2.683621224
土	95.1807229	9.554812834	0.587989538	10759.3046	0.594542788
天	14.5348059	19.19110963	0.180390205	30683.9969	0.063958569
海	17.1352075	30.10895722	0.333645536	60188.2615	0.060307488

这里的Rc就是行星对太阳摄动的质心位置，既然是位置，当然先得说说天体测量法的问题：


就目前的观察水平来看，因为系外行星太暗，进行直接的天体测量法对其进行轨道定位基本上是不可能的，只能从对恒星的观察推导出行星的行踪。
从上图可以看出，木星对太阳的影响最大，他令太阳的摆动幅度超过太阳的半径，其他三个气体大行星的扰动也不可忽略，但几个类地行星就......

如果把这些扰动叠加起来


可以看出，有一个木星周期的观测，通过天体测量法基本上就可以找出大行星的存在，
但因为其他行星的共同作用，两个很圆轨道的行星的共同作用下，在短期内很容易造成一个大行星大椭圆轨道的错觉，
因此，至少要有一个以上的土星周期观察，才能通过频谱分析中识别出个别的行星。

如果把天王星海王星都加起来，

情况更复杂，看起来和两个行星的扰动差不多，只是会把一两个行星的质量误估得更大，把一两个行星的轨道偏心率也误估计得更大，
要更长时间的观察积累才能从中区分出几个行星的大小和轨道。
至于几个小质量的，天体测量法就基本上可以忽略了。

前面表中还有一个Vc，就是太阳受扰动绕质心运动的速度，这个扰动到天王星海王星基本上就可以忽略了，

由图可见，木星土星对径向速度的共同扰动结果与对位置的影响是一样的：短期内会造成一个大质量大偏心率轨道行星的错觉，同样需要长期观察，才能从统计结果中用频谱分析识别出个别的行星。

这就是为什么现在用间接测量方法找到的都是些大椭圆轨道上的巨型气体行星了。
所以，最精确的应该还是凌星法和有可能的直接成像法区别出个别行星，再配合各和方法分出各行星的质量，
否则，现在用凌星法找出的行星，其质量都只能靠猜测，都会很离谱的。