作者:科尔·海利埃,《对话》 SPP 1992
信用:帕特里夏·克莱因 当我们的太阳系形成时
60亿年前,太阳形成时留下的小颗粒尘埃和冰打着旋
随着时间的推移,它们相撞并粘在一起
当它们变大时,重力帮助它们聚集在一起
一块这样的岩石长到了我们生活的地球上
我们现在相信夜空中的大多数恒星也是由它们自己的行星围绕轨道运行的
天文学家已经发现了一千多颗气态巨行星——与木星大小相似的大型气态天体
现在的重点是寻找岩石,地球大小的行星
我们预计这些将同样丰富,但由于小得多,它们更难找到
发表在《科学》杂志上的一篇新论文记录了一个小行星的最新发现,目录号为GJ 367b
这个系外行星是由一个团队发现的,我是其中的一员,该团队由Dr
德国航天中心行星研究所的克里斯汀·林
团队成员从美国宇航局的凌日系外行星探测卫星(Tess)的数据中注意到了GJ 367b的最初迹象
在这颗卫星监测的数百万颗恒星中,有一颗显示出微小但反复出现的亮度下降
这是一颗行星在每一条轨道上经过其恒星前方的信号(称为“凌日”),阻挡了恒星的一些光线
下降幅度只有0
03%深,太浅了,接近可以探测到的极限
这意味着这个星球一定很小,可以和地球相比
林也想了解这个星球的质量
为了做到这一点,她的团队开始利用所谓的高精度径向速度行星搜索器(Harps)随时观察主星
这是一个附在3a上的仪器
智利欧洲南方天文台的6米望远镜
它是专门设计的,通过探测宿主恒星光线波长的轻微变化来寻找行星,这种变化是由行星的引力引起的
人们花了100多次观察才发现这种变化,这意味着GJ 367b除了小之外,质量也一定很低
最终,随着Harps观测的积累,研究人员确定了数字:GJ 367b的半径为地球半径的72%(精确度为7%),质量为地球质量的55%(精确度为14%)
测量结果告诉我们这颗行星比地球密度大
尽管地球有一个被岩石地幔包围的铁核,但这颗行星的密度如此之大,以至于它几乎全是铁,这使得它类似于水星
GJ 367b在大小上与火星相似,但是它的属性类似于水星
信用:美国国家航空航天局图像/摄影记者 水星每88天绕太阳一周
在强烈的阳光照射下,“白天”一侧是裸露的岩石,被加热到430℃
GJ 367b甚至更极端
反复出现的凌日倾角告诉我们,它只需八小时就能绕恒星运行
如此之近,白天的一侧将是一个被加热到1400℃的熔炉,以至于连岩石都会熔化
那它是怎么来的呢?有可能GJ 367b曾经是一颗巨大的行星,像海王星一样有巨大的气态外壳
随着时间的推移,那个气体外壳会蒸发掉,只留下我们今天看到的裸露的核心
或者,当它形成时,与其他原行星(正在形成的行星)的碰撞剥离了岩石地幔,只留下了铁核
当然,GJ 367b太热了,不适合居住
但这是天文学家迄今发现的极少数岩石类、地球大小的行星之一
它的发现表明,我们可以在其他恒星周围找到地球大小的行星,并测量它们的属性
现在的任务是在离恒星更远的“可居住区”找到它们,那里的表面温度允许水以液体的形式存在
这更难
一颗行星离其恒星越远,就越不容易被发现凌日,两次凌日之间的时间越长,就越难被发现
此外,在更远的轨道上,对主星的引力减弱,使得信号更难探测
但是367b的主星是一颗红矮星,比太阳暗得多
而且,由于星光带来的热量较少,红矮星周围的宜居带更近了
美国宇航局的开普勒飞船已经在红矮星的宜居带发现了行星,泰丝承诺会发现更多的行星
下一步是问这些行星是否有大气层,这些大气层是由什么组成的,它们是否含有水蒸气
即使在那里,答案可能很快就会出现
我们已经在气态巨行星的大气中发现了水蒸气,即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将试图在较小的岩石行星上发现水
随着系外行星的发现继续快速进行,我们很快就可以证明一颗行星的存在,这颗行星有大气层和岩石表面,水在上面自由流动
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