找到 6 顆極度靠近恆星公轉的岩石行星,可能是全新行星族群

作者 | 發布日期 2019 年 12 月 26 日 16:05 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


一顆質量跟地球差不多的系外行星,究竟可以在距離母恆星多近的地方生存呢?天文學家最近有了突破性發現,利用新方法找到附近幾個瘋狂行星系統,這些行星質量與地球相當,但繞行母恆星的距離卻比水星到太陽的距離還要近,這將幫助我們更理解太陽系外岩石行星的性質。

太陽系之外,天文學家熱中尋找其他恆星與行星,但比起能自體發光的恆星,微小又不發光的系外行星相對難尋,那些致力於搜索系外行星的望遠鏡如:克卜勒太空望遠鏡(已退役)、凌日系外行星巡天衛星(TESS)、對流旋轉和行星橫越任務等,發現的系外行星都位於銀河系內。

而當中最容易被發現的行星是一種氣態巨行星,稱為熱木星(Hot Jupiters),它們的質量接近或超過木星,但軌道極度靠近母星。過去,天文學家一直有個疑惑:熱木星能極度靠近母恆星,那麼像地球一樣的岩石行星可以離恆星多近呢?

英國開放大學天文學家 Carole Haswell 領導的團隊近日宣布了突破性發現。10 年前,Carole Haswell 首先發現系外行星 Wasp-12b 的母恆星有些異樣:恆星大氣層中的色球層似乎「消失」了,當時她認為,近距離繞行恆星的行星可能是罪魁禍首,就像烤棉花糖時離火源太近,這顆行星的外層大氣被蒸發,並且吸收了色球層所發出的相同波長光,導致科學家看不到恆星色球層(或者說很暗)。

而藉此來搜尋那些離恆星超近的系外行星想法很吸引人。自那之後,Carole Haswell 開始收集附近 2,700 顆恆星的數據,發現其中 39 顆恆星也缺少色球層;接著團隊透過 DMPP(Dispersed Matter Planet Project)計畫,利用安裝在 ESO 3.6 米望遠鏡上的高精度徑向速度行星搜索器(HARPS)更仔細觀察,進一步發現 3 個瘋狂的恆星系統 DMPP-1、DMPP-2、DMPP-3,當中有 6 顆岩石行星都極靠近母星公轉。

▲ DMPP-1 系統想像圖。

DMPP-1 恆星屬於多行星系統,較靠近內側的 DMPP-1b、DMPP-1c、DMPP-1d 行星質量為地球 3.5~10 倍,另一顆較遠的 DMPP-1e 質量則比海王星還大,公轉週期 20 天;DMPP-2 恆星擁有一顆質量約木星一半的行星 DMPP-2b,公轉週期約 5 天;DMPP-3 則是聯星系統,帶有一顆質量約地球 2 倍的行星。

以上 6 顆系外行星與母恆星的距離,都比水星到太陽的距離還要近,表面溫度加熱達 1,100~1,800℃,如此高溫導致它們的大氣層、甚至連岩石表面都可能蒸發;並整體大小更只與地球相當,研究共同作者、英國開放大學天文學家 John Barnes 認為,也許他們找到一種隱藏的行星族群。

研究人員表示,透過測量蒸發的氣體化學成分,將揭開這些行星表面的岩石類型。不過在團隊進行更多後續研究之前,將先繼續研究另外 36 個同樣沒有色球層的恆星,確認它們是否也帶有超近距離的類地岩石行星。團隊在《自然天文學》(Nature)期刊一次發表了 3 篇

(首圖為 DMPP-2 系統想像圖,圖片來源:開放大學

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