研究人员宣布L 98-59b是迄今发现的最小系外行星

据外媒报道,科学家所发现的大多数系外行星都是由开普勒任务或凌日系外行星勘测卫星(TESS)等大型调查所确定的。虽然这些项目在发现恒星方面非常出色,但它们大多只是告诉我们行星就在那里。了解一个太阳系外系统及其行星需要多次后续观测--以及与之相关的望远镜观测时间。

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但是,正如本周发布的一项研究所表明的那样,后续观测可以提供关键信息。在其中,研究人员描述了对TESS所发现的一个三行星系统的观测。利用额外的观测结果,研究人员发现,很可能还有两颗TESS无法看到的行星,而它发现的一颗行星是迄今为止描述的质量最小的系外行星。

这个系统被称为L 98-59,它有几个特性,使它成为后续观测的最佳候选者。一个优点是它相当近,至少从银河系的角度来看是如此,距离地球只有大约35光年。它还位于詹姆斯·韦伯太空望远镜的视野范围内,如果该任务成功到达其运行轨道,它将花很多时间对此进行研究。这意味着研究人员在获得足够的成像以研究该系统行星的大气层方面不会有太多的麻烦。

TESS通过观察行星在其宿主恒星和地球之间经过时发生的光线下降来发现行星。因此,在这项研究之后,其他研究人员使用径向速度测量法进行观察,这种方法可以观察到当行星的引力将其拉向不同方向时,恒星的光线出现的变化。径向速度可以给我们提供一个行星可能的质量;结合TESS提供的行星的大小,这可以告诉我们一个行星的密度,从而提供关于其组成的提示。

不幸的是,没有足够的望远镜时间来缩小这些不确定性。这篇新的论文提出了许多额外的观察结果,这些观察结果是通过连接到欧洲南方天文台在智利的超大型望远镜上的仪器完成的。

分析这类数据的标准手段是确定由行星引起的最强的周期性信号,并将其从数据中删除,然后继续这样做,直到耗尽统计学上的重要信号。耐人寻味的是,当这种分析到了由TESS确定的三颗行星被移除时,仍然有信号留下。这些信号表明了第四颗行星的明确存在--以及第五颗行星的可能存在(四颗和五颗行星的模型与数据同样一致)。

L98-59中有什么?

要检查的一个明显的问题是,看看其他行星是否明显,但它们的信号没有被识别。为了检查这一点,研究人员依靠名为"Bad-Ass Transit Model cAlculatioN"(或称BATMAN)的软件。但是在过境数据中,这些行星就是不存在。

这并不是一个大问题。过境依靠的是外太阳系的仔细排列,行星在与地球相交的平面内运行。如果不是每颗行星都精确地在这个平面内运行,那么从地球的角度来看,它们可能不会过境。尽管如此,这意味着研究人员要么需要额外的数据,要么需要仔细分析,寻找行星之间的引力相互作用,这可能会影响它们过境的时间。

如果第五颗行星存在,它的质量大约是地球的2.5倍,所以它很可能是岩石行星。它也将处于L 98-59的宜居区的中间,在那里行星的表面可能存在液态水。然而,由于L 98-59的宜居区是如此之近,以至于该行星只需要23天就能完成一个轨道。

因为径向速度探测可以告诉研究人员行星的质量,而观察行星的运行情况则可以告诉它的大小,所以研究人员现在知道了用两种方法探测到的三颗行星的密度。有两颗行星的密度比地球要小一些,这表明它们的结构相似。相反,第三颗行星的密度只有地球的一半左右,这表明它可能有多达30%的水--其可能一个海洋世界。

另一个引人注目的发现是其中一颗类地行星——L 98-59b的质量。它的质量不到地球的一半,它是迄今为止发现的最小的已确认的系外行星。

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