天文学家发现拥有"熔岩半球"、4.2天过1年的地球大小的行星

摘要:

天文学家利用TESS 发现了新的地球大小的系外行星HD 63433 d,它异常年轻,紧紧地围绕着一颗类太阳恒星运行,带来了极度的热量和独特的研究机会。在一个有两颗已知行星的系统中,天文学家发现了一些新东西:一个小天体穿过太阳大小的恒星。原来,这是另一颗行星:温度特别高,但体积与地球相当。

这颗新发现的行星被称为HD 63433 d,它是潮汐锁定的,也就是说,有一面始终朝向恒星,而另一面则始终处于黑暗之中。这颗系外行星,或者说太阳系外的行星,围绕着恒星HD 63433(TOI 1726)运行,属于HD 63433行星系。这个炙热的世界是目前确认的最小的系外行星,年龄小于5亿岁。它也是目前发现的最接近地球大小的年轻行星,年龄约为 4 亿岁。

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与上图中的开普勒-10 b一样,系外行星HD 63433 d也是一颗小型岩石行星,紧紧地围绕着它的恒星运行。HD 63433 d是目前确认的年龄小于5亿岁的最小系外行星。它也是目前发现的最接近地球大小的年轻行星,大约有4亿岁。图片来源:NASA/Ames/JPL-Caltech/T.Pyle

天文学家的深入分析

一个天文学家小组利用NASA的 TESS(凌日系外行星巡天卫星)提供的数据分析了这个系统,该卫星可以发现"凌日"现象,即行星在运行过程中从恒星前方穿过,遮挡住一小部分星光的情况。在这个行星系统中,之前已经发现了两颗行星,因此,为了看看这颗恒星的轨道上还可能潜藏着什么,研究小组获取了数据,并移除了这两颗已知行星的信号。这让他们看到了一个额外的信号--每隔 4.2 天就会再次出现的小过境。经过进一步调查,他们证实这实际上是第三颗更小的行星。

这颗潮汐锁定的行星非常接近地球大小(它的直径大约是我们地球直径的 1.1 倍),它围绕着一颗与太阳大小相似的恒星运行(这颗恒星的大小和质量分别是太阳的 0.91 和 0.99)。

这个星系中的恒星是一颗G型恒星,与我们的太阳属于同一类型。但是,HD 63433 d 的轨道比我们更接近它的恒星,它的"年"长仅为 4.2 天,而且白天的温度极高。

HD 63433 的有趣方面

虽然这颗新发现的行星及其恒星的大小与我们的地球和太阳差不多,但HD 63433 d却与我们的地球大相径庭。

首先,它是一个非常年轻的系统中的一颗非常年轻的行星。这个行星系本身比我们年轻大约 10 倍,与我们这个拥有 45 亿年历史的世界相比,这颗拥有 4 亿年历史的行星还处于萌芽阶段。

它与恒星的距离也比我们与恒星的距离近得多。这颗行星距离恒星的距离是水星距离太阳的 8 倍。由于距离恒星如此之近,这颗被潮汐锁定的行星的日侧温度可以达到大约 2294华氏度(1257摄氏度)。由于温度如此之高,距离恒星如此之近,而且体积如此之小,这颗行星很可能缺乏一个实质性的大气层。

这些炙热的温度与CoRoT-7 b和开普勒-10 b等熔岩世界相当,这一发现背后的团队认为,这颗行星的日侧可能是一个"熔岩半球"。

这颗行星体积小、年龄小,而且离恒星很近,是一个值得进一步探索的候选行星。后续研究可能会证实这项研究的结果,并有可能揭示有关这颗行星"阴暗面"的更多信息,以及它(可能的)大气层的状况。正如这项研究指出的,"年轻的陆地世界是制约行星形成和演化主流理论的关键试验台"。

探索团队

发表在《天文学杂志》上的一项新研究描述了这一发现,题为"TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) XI:一颗地球大小的行星围绕着400 Myr大熊座移动群中一颗近邻的类太阳宿主运行"。这项研究由合著者本杰明-卡皮斯特朗和梅琳达-苏亚雷斯-富尔塔多领导,在2024年美国天文学会会议上的一次报告中进行了讨论。

编译来源:ScitechDaily

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