L98-59:35光年外的系外行星位于宜居带中

L98-59是一颗距离我们大约35光年的恒星,现在天文学家在这个恒星系统中发现了好几颗岩石系外行星,而其中有一颗正好位于恒星的宜居带内。

L98-59是一个M3型恒星,也就是红矮星,它的直径相当于0.314个太阳直径,质量相当于0.312个太阳质量,总的来说比太阳要小很多。目前在它的周围一共发现了4颗行星围绕着,且这个星系看起来非常迷人。新的观察确认了先前的研究已经指出的事项,也就是存在着一颗类地行星,其质量为金星的一半。但是,新的研究亦揭晓了同一个系统中的新世界,包括了一颗海洋行星、还有一颗位于恒星适居带中央,似乎为超级地球的行星。

L98-59是一个大小和质量只有太阳三分之一的红矮星
L98-59是一个大小和质量只有太阳三分之一的红矮星

这些发现被视为是相当大的里程碑,不仅是在于寻找可能适合居住的世界而已,还有在于寻找类似于地球、火星及金星的岩石系外行星,毕竟,找到一颗半个金星大小的星球代表着科技上的突破。这颗行星是借助于其对恒星位置的引力效应,所测得的质量最小的系外行星。

寻找系外行星方法

虽然,在银河系中,系外行星的数量可能多过于能够发现的系外行星数量并不算多,而且这其中很大一部分都是一些体型巨大的热木星,对于更小更暗淡距离更远的系外行星,就很难被观测到了。

大部分的系外行星是借助于凌日而发现的。当公转中的系外行星经过我们与其恒星之间时,会造成该恒星亮度下降。所谓的凌日就是使用例如克卜勒太空望远镜、凌日系外行星巡天卫星、或本研究最初所使用的卡内基寻找行星摄谱仪等望远镜来观察天空,并寻找该恒星重复且规律的亮度下降,借此找到系外行星。

另一方面,径向速度法用来寻找恒星位置上的改变。这是因为行星会对它们的恒星施加非常小的拉力,造成这些恒星在相互的轨道上移动一点点(太阳也会这样)。因此,若是系外行星质量越大,移动的信号就会更显著。

L98-59恒星系统中的系外行星
L98-59恒星系统中的系外行星

L98-59恒星系统是在2019年被发现的,当时是使用专门寻找系外行星、并且使用凌日的太空望远镜TESS,找到了三颗绕着该恒星的系外行星。这可以提供这些系外行星本身的一些信息,例如根据恒星亮度下降的量来预估行星粗略的大小。

径向速度测量可以提供更多信息。根据恒星移动了多少,天文学家可以计算出系外行星的质量。一旦他们知道了行星的质量与大小后,他们就可以计算行星的密度,这代表可以试着判断出其组成:密度较大的系外行星很可能是岩石,较松的系外行星很有可能是气态巨行星

各行星资料

L98-59恒星系统中的系外行星L98-59b的质量大约是金星的一半,而且很有可能是岩石行星。第二里面的系外行星,大约是地球大小的1.4倍,也很有可能是岩石行星。

研究人员发现,第三颗系外行星的大小与质量分别是地球的约1.5倍及2倍,且根据其密度分布,很有可能含有很高的水成分。这颗系外行星可能有高达30%的质量是水,这会让其成为一个海洋星球

L98-59中已经确认的4颗系外行星和地球大小对比图
L98-59中已经确认的4颗系外行星和地球大小对比图

令人惊讶的是,团队所测得的径向速度记录到了两个无法跟任何已知的系外行星搭配上的周期信号。这暗示着在系统中有两颗另外的系外行星,它们没有跟其他行星在同一个平面上转动,因此它们实际上并没有凌日过其恒星。其中,第一颗的质量大约为地球的3倍,轨道周期为大约12.8天。

第五颗系外行星,若是能够确认的话,其质量似乎是地球的2.46倍,而公转周期为23天。就舒适度而言,这颗行星可能距离恒星有点太近,但是因为红矮星比太阳温度还要低,所以这颗系外行星其实与该恒星处于一个适度的距离,对于这个系外行星上的生命来说,并不会太热(也不会太冷)。

未来目标

然而,不幸的是,我们会需要凌日来帮助我们检查这颗系外行星是否具有大气层,这代表着,就寻找适宜居住的星球而言,它并不是一个进行后续研究的绝佳候选人。

不过这研究的确显示出行星系统还藏有很多令人惊奇的事,而我们可以更近地观察该系统中内部的系外行星,来研究行星系统的多样性。

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