首發現公轉週期超過百天的系外行星,可能擁有比地球更多水

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 29 日 14:57 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


由於系外行星又小又暗,受技術限制的我們迄今找到的系外行星通常距離母恆星很近,直到現在,天文學家首次發現一顆公轉週期超過 100 天的系外行星,質量是地球 9 倍,由於距離夠遠,這顆星球可能擁有比地球還要多水資源。

迄今為止,克卜勒太空望遠鏡與凌日系外行星巡天衛星(TESS)已幫忙找出逾 4 ,000 顆系外行星,許多星球模擬出來的面貌都讓我們大吃一驚,比如行星 LHS 3844b 地表可能有半邊都被密密麻麻的火山覆蓋,行星 K2-141b 地表流著岩漿海、空中刮著超音速風;行星 Wasp-76b 天空則下著鐵水雨。

當然,天文學家最想找到的是一顆生存環境與地球差不多的星球。

奈何受限於技術,儀器無法直接探測系外行星,只能旁敲側擊藉由凌日法或逕向速度法來尋找,前者是當行星經過母恆星前方時,會因遮擋恆星而導致後者光度微微下降;後者為一顆行星質量夠大,大到足以在靠近母恆星時造成後者微微引力擾動。

也因此,最常發現的系外行星通常是體型接近木星的氣態巨行星,其次是質量為地球幾倍的超級地球。

2019 年時,科學家首度發現 Nu2 Lupi 這顆恆星攜帶 3 顆行星 Nu2 Lupi b、Nu2 Lupi c、Nu2 Lupi d;今年,瑞士日內瓦大學與伯恩大學團隊利用歐洲太空總署的系外行星特性探測衛星(CHaracterising ExOPlanets Satellite,Cheops),透過凌日法意外發現 Nu2 Lupi d 再度凌日,確定了這顆行星半徑為地球 2.5 倍,質量約地球 8.8 倍。

▲ Nu2 Lupi 系統目前發現 3 顆行星。

與 Nu2 Lupi b、Nu2 Lupi c 相比,這兩顆行星公轉週期分別為 11.6 天、27.6 天,都是標準離母恆星很近的距離,但 Nu2 Lupi d 公轉週期長達 107 天,如以太陽系比例尺來看,Nu2 Lupi d 約落在水星和金星之間某處運行,是第一顆天文學家發現公轉週期超過百天的系外行星。

由於抵達 Nu2 Lupi d 的輻射量相對溫和,行星接收的輻射越少,隨時間的變化就越小,研究人員指出這顆行星很可能保留了比地球還要多的水資源,地球上水佔比不到 0.1%,但 Nu2 Lupi d 可能有四分之一都是水,只不過不是以液態狀態呈現,而是高壓冰或高溫蒸汽。

Nu2 Lupi 系統距離我們約 50 光年,方便天文學家研究,隨著今年詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡準備升空,預計可以帶來更多細節,比如行星大氣的組成。

新論文發表在《自然天文學》期刊。

(圖片來源:伯恩大學

延伸閱讀: