天文学家发现距离我们太阳系 250 光年的一颗超级地球和一颗亚海王星。这些行星让我们得以一窥我们太阳系中缺失但在银河系中很常见的行星类型。研究人员利用NASA的TESS和 HARPS-N 测量了它们的轨道、质量和密度，揭示了有关其成分的有趣细节。

天文学家在 TOI-1453 周围发现了两颗迷人的系外行星。一颗是超级地球，另一颗是超轻亚海王星，可能被厚厚的大气层所笼罩。（艺术家眼中的 TOI-1453。）图片来源：Martin Farnir

TOI-1453 c 的轻质性质暗示其拥有厚厚的大气层或以水为主的内部，使其成为未来大气研究的令人兴奋的候选对象。

天文学家发现了两颗围绕 TOI-1453 运行的系外行星，TOI-1453 是一颗距离我们约 250 光年的恒星。这两颗行星分别是一颗超级地球和一颗亚海王星，是银河系中最常见的行星类型，但它们并不存在于我们的太阳系中。这一发现最近发表在《天文学与天体物理学》上，为研究行星大气和了解这些世界的形成和演化方式开辟了新的机会。

TOI-1453 是天龙座双星系统的一部分，比太阳略小且温度略低。围绕这颗恒星运行的两颗新发现的行星为行星多样性提供了有趣的视角。虽然超级地球和亚海王星在系外行星中占主导地位，但它们的成分和大气特性仍然是个谜。这一发现为我们自己以外的行星系统的形成和发展提供了宝贵的见解。

研究人员利用美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星 ( TESS ) 和 HARPS-N 高分辨率光谱仪的数据，证实了 TOI-1453 b 和 TOI-1453 c 的存在。

“这两颗行星的特征呈现出有趣的对比，”列日大学天体物理学家 Manu Stalport 解释道。TOI-1453 b 是一颗超级地球，比我们的星球略大，可能由岩石组成。它仅用 4.3 天就完成了公转，是距离恒星非常近的行星。相比之下，TOI-1453 c 是一颗亚海王星，大小约为地球的 2.2 倍，但质量极低，仅为地球的 2.9 倍。这使它成为迄今为止发现的密度最小的亚海王星之一，这引发了人们对其成分的质疑。”

已测量质量和半径的系外行星在此图中显示为灰色。TOI-1453 b（橙色）和 TOI-1453 c（绿色）叠加。行星密度越低，在图表左侧显示的位置就越高。TOI-1453 c 是质量在 2 到 4 个地球质量之间的行星中密度最小的系外行星之一。在这个质量范围内，行星通常较小且与超级地球相似，而亚海王星则很少见。显示的曲线代表理论成分模型：实线表示没有大气层的模型，而虚线则对应于与地球相似的岩石行星，周围环绕着质量分数不同的氢和氦大气层。TOI-1453 c 位于质量半径图的一个区域，该区域与厚大气层或覆盖水含量高的行星的薄气体包层兼容。来源：Lopez2014

探测系外行星仍然是一项复杂的任务。研究小组依靠两种关键方法来确认他们的发现。凌日法（TESS 数据）测量行星经过其主恒星前方时的大小和轨道周期，导致亮度略有下降。使用的第二种方法是径向速度测量（HARPS-N 数据），它涉及观察恒星在行星引力作用下速度的变化。通过研究行星对其主恒星施加的引力影响，研究人员能够测量它们的质量和密度。

“所有这些观测都表明，TOI-1453 c 的质量相对于其大小而言极轻，这表明它可能拥有厚厚的富含氢的大气层或以水为主的成分。这使它成为未来大气研究的理想候选者，”Manu Stalport 满怀热情地说道。了解它们的形成和演化可以为包括我们自己的行星系统在内的行星系统的发展提供线索。”

此外，这两颗行星的轨道接近 3:2 共振，这意味着内行星每绕行三圈，外行星几乎正好绕行两圈。这种共振被认为是轨道迁移的自然结果，为行星如何移动并进入最终轨道提供了线索。

这一发现开辟了新的研究前景。詹姆斯·韦伯太空望远镜( JWST )等观测仪器可以分析 TOI-1453 c 的大气层，以确定其主要成分。如果这颗行星拥有大量富含氢的大气层或以水为主的内部，它可能会重新定义我们对亚海王星及其形成的理解。

编译自/ScitechDaily