TESS卫星发现第 3 颗系外行星 或有极厚大气层

【正见新闻网2019年01月10日】

NASA 最新的系外行星猎人 TESS 卫星,已经在他工作范围内找到第 3 颗新的系外行星 HD 21749b,麻省理工学院研究结果显示,该行星大小为地球 3 倍,和海王星差不多大,但其大气层可能远比海王星还要密集稠厚。

研究主要作者为麻省理工学院天体物理学家 Diana Dragomir,团队首先从 TESS(凌日系外行星巡天卫星)的 sector 1 区数据发现来自 HD 21749 系统的有趣讯号:似乎有因为行星经过而导致恒星光亮度下降的情况。但是,活跃的 HD 21749 恒星让事情复杂化,研究人员不确定那是行星凌日、亦或只是恒星运动。

于是 Diana Dragomir 搜索了第二个数据库,来自高精度径向速度行星搜寻器(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher,HARPS)。

10 年前,另一组天文学家也曾使用 HARPS 研究过 HD 21749 系统,同样发现一些特殊数据,但当时无法确定那是否为新的行星。

时隔十年,Diana Dragomir 团队重新检查 HARPS 数据,却发现 HD 21749 系统的亮度每隔 36 天就下降一次,如果这真的是一颗系外行星,那么按照行星公转周期计算,团队应该可以从 TESS 的 sector 3 区数据再度发现讯号。

历经一番波折,最终团队果然完美匹配了行星凌日的数据,研究人员再进一步利用安装在麦哲伦 II 望远镜(Magellan II Telescope)上的行星探测光谱仪(Planet Finder Spectrograph),确认这颗行星的质量与轨道参数,行星也命名为 HD 21749b。

HD 21749b 表面温度约 150℃,半径约地球 3 倍(大概海王星大小),质量约地球 23 倍,代表该行星可能主要由气体构成,但气体密度比海王星或天文星的还高;研究还有其他数据表明,HD 21749 系统或许存在第 2 颗行星,公转周期 7.8 天,同时可能是 TESS 发现的第一颗与地球大小类似的行星。

若包括 HD 21749b 在内,则 2018 年 4 月发射升空的 TESS 迄今已发现 3 颗新系外行星,另外两颗分别为 2018 年 9 月发现的 Pi Mensae c、LHS 3844b。

与 Pi Mensae c、LHS 3844b 相比,HD 21749b 的轨道周期最长,以相对悠闲的 36 天绕着母恒星运行。

Pi Mensae c 距离地球约 60 光年,是一颗直径为地球 2.14 倍、质量为地球 4.82 倍的超级地球,公转周期 6.3 天;此外,其母恒星 Pi Mensae 无论质量或大小都与太阳极为相似,之前已经有另一颗已知系外行星,为克卜勒太空望远镜在 2016 年发现的 Pi Mensae b。

LHS 3844b 则距离地球 49 光年,围绕着一颗很冷的 M 型红矮星,公转周期更短,仅 11 个小时。

这篇新论文已经向《天体物理学》期刊提交。

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