系外行星新发现挑战既定天文学理论

系外行星新发现挑战既定天文学理论天文学家发现了一颗独特的木星大小的行星，命名为TOI-4860b，它围绕着金牛座的一颗低质量恒星运行。这颗富含重元素的行星打破了传统的行星形成模型。这一发现为研究"暖木星"的大气特性提供了机会，并为行星的形成过程提供了启示，而这一过程可能是由丰富的重元素催化的。这颗新发现的气体巨行星被命名为TOI-4860b，它是一颗不寻常的行星，原因有二：质量如此之低的恒星预计不会承载像木星这样的行星，而且这颗行星似乎特别富含重元素。这项研究由伯明翰大学天文学家领导，本月初发表在《皇家天文学会月刊》上的一封信中。"根据典型的行星形成模型，恒星的质量越小，恒星周围物质盘的质量就越小。由于行星是从该圆盘中产生的，因此人们普遍认为像木星这样的高质量行星是不会形成的"。-乔治-德兰斯菲尔德，伯明翰大学博士生这颗行星最初是通过美国宇航局的凌日系外行星巡天卫星发现的，因为它在宿主恒星前凌日时亮度下降，但仅凭这些数据还不足以确认它是一颗行星。研究小组利用位于智利阿塔卡马沙漠的SPECULOOS南天文台测量了多个波长的行星信号，并验证了其行星性质。天文学家们还在这颗行星消失在主恒星后面之前和之后对其进行了观测，发现光线没有任何变化，这意味着这颗行星没有发出任何光线。最后，研究小组与一个日本小组合作，使用夏威夷的斯巴鲁望远镜。他们一起测量了这颗行星的质量，从而完全确认了这颗行星。跟踪这颗恒星并确认其行星是SPECULOOS项目中一组博士生的倡议。"行星的特性中隐藏着可能发生了什么的暗示，它似乎特别富含重元素。我们在宿主恒星中也探测到了类似的东西，因此很可能是丰富的重元素催化了行星的形成过程"。-伯明翰大学AmauryTriaud教授挑战既定理论最近在伯明翰大学提交论文的博士生乔治-德兰斯菲尔德（GeorgeDransfield）解释说："根据典型的行星形成模型，恒星的质量越小，恒星周围物质盘的质量就越小。由于行星是从该圆盘中产生的，因此人们普遍认为像木星这样的高质量行星不会形成。不过，我们对此很好奇，想检查一下行星候选者是否有可能形成行星。TOI-4860是我们首次确认的，也是质量最低的恒星承载着如此大质量的行星。"领导这项研究的伯明翰大学系外行星学教授AmauryTriaud说："我非常感谢我们团队中聪明的博士生们提出了观测TOI-4860这样的系统。他们的工作确实得到了回报，因为像TOI-4860这样的行星对于加深我们对行星形成的理解至关重要。TOI-4860的行星属性中隐藏着可能发生了什么的蛛丝马迹，它似乎特别富含重元素。我们在宿主恒星中也探测到了类似的东西，因此很可能是丰富的重元素催化了行星的形成过程"。"特征和进一步研究这颗新的气态巨行星需要大约1.52天的时间才能围绕其宿主恒星完成一个完整的轨道，但由于其宿主恒星是一颗低质量的冷恒星，因此这颗行星本身可以被称为'暖木星'。天文学家希望在初步观测的基础上进一步了解这类行星是如何形成的，因此对这一行星亚类特别感兴趣。SPECULOOS项目的另一名学生、比利时列日大学的MathildeTimmermans总结说："TOI-4860b的发现为研究暖木星的大气特性和了解气态巨行星的形成过程提供了一个绝佳的机会。"最近，研究小组获得了智利甚大望远镜的望远镜时间，他们打算利用这段时间再确认几颗具有类似性质的行星。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378499.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378499.htm

系外行星大气首现稀有元素铽

系外行星大气首现稀有元素铽KELT-9b是银河系内最热的系外行星，围绕一颗遥远的恒星运行，距离地球约670光年。该天体的平均温度高达惊人的4000℃，自2016年被发现以来，一直令全球天文学家深深着迷。最新研究负责人、隆德大学天体物理学博士生尼古拉斯·博尔萨托表示，他们开发出了一种新方法，可获得有关行星更详细的信息。利用这种方法，他们发现了7种元素，包括稀有元素铽，科学家们此前从未在任何系外行星的大气层中发现过这种元素。博尔萨托说，在系外行星的大气层中发现铽令人惊讶，对这些行星了解越多，未来找到“地球2.0”的机会就越大。系外行星是指位于太阳系外的其他恒星系中的行星。1995年，科学家探测到第一颗围绕类日恒星的系外行星，迄今已经记录了5000多颗系外行星，他们希望能从这些行星中探测到生命的存在。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357273.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357273.htm

这颗系外行星可能是世界上金属含量最高的行星

这颗系外行星可能是世界上金属含量最高的行星现在，来自意大利都灵大学和德国图林根州立大学的科学家们利用ESO的HARPS摄谱仪和最初的TESS观测数据，对这颗行星进行了最新的测量。他们发现，这个天体的密度几乎是地球的两倍，这表明它很可能是由固态铁构成的。尽管GJ367b现在是一颗固态铁行星，但它可能曾经是一颗古老岩石行星的核心。科学家们在最近发表于《天体物理学杂志通讯》（TheAstrophysicalJournalLetters）上的一项研究中说："由于我们对质量和半径进行了精确的估算，我们探索了GJ367b的潜在内部组成和结构，发现它有望拥有一个铁质内核。只是铁核占据了这颗行星90%以上的面积。"GJ367b被发现时，只是遥远恒星系统中的另一颗系外行星。由于它与恒星之间的体积差距并不大，TESS在识别它时相对容易一些。当恒星的亮度下降时，TESS就会捕捉到一颗正在凌驾于恒星之上的系外行星，因为它的光线暂时被一颗行星挡住了。一些因素使得GJ367b更加明显。虽然与恒星相比，它仍然很小，但与太阳相比，它还没有地球那么小，因此它在凌日时阻挡了更多的光线。它的轨道也非常接近，速度快得惊人。但它是由什么构成的还不是那么明显。根据天体的质量和半径找出它的密度，可以让科学家了解它的成分。TESS根据GJ367b遮光的程度测量了它的半径。为了确定这颗行星的质量，科学家们使用了后来的径向速度测量方法，该方法可以探测到行星对其主恒星的引力。GJ367b的密度惊人，是地球密度的1.85倍，与铁的密度基本一致。它现在是已知密度最大、轨道周期最短的行星，也是密度最大的超级水星。但是，整颗行星怎么可能只是由铁组成的呢？科学家们在同一份研究报告中说："目前还不清楚像GJ367b这样的低质量、高密度行星是如何形成的。可能的途径可能包括由比通常认为的原行星盘中富含铁的物质形成"。但还有许多其他可能的途径。所有更有可能的形成方案都基于GJ367b曾经是一颗岩石行星，与地球或火星并无二致。它的两颗伴行星轨道更远，也都是岩质行星，因此这三颗行星可能是以同样的方式形成的。然而，GJ367b从那时起就有了一段独特的历史，它的外层岩石层逐渐消失，最后几乎只剩下了内核。GJ367b的外层可能是在一次或一系列碰撞中剥离的，这也是人们认为水星发生的情况。如果一个天体或足够多的天体以适当的质量和撞击速度撞向它，岩石层可能会被释放出来并消失。另一种可能是，GJ367b在离恒星如此之近的轨道上运行时面临着强烈的辐射，辐射烧掉了其他一切，只剩下坚固的铁质内核。外部物质可能已经升华，然后消失在太空中。GJ367b也可能经历了某种碰撞和辐照的组合，才变成了现在这颗金属行星。鉴于它不太可能在那里形成，它是如何开始如此接近恒星的也是一个未解之谜。科学家们认为，与其他行星的引力相互作用可能使它从形成的地方向内迁移。对这颗行星的进一步研究最终可能会告诉我们更多关于岩质行星和短轨道周期行星如何形成和演化的信息。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390691.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1390691.htm

NASA揭开系外行星神秘变小之谜

NASA揭开系外行星神秘变小之谜一项新的研究可以解释介于超级地球和亚海王星之间的"失踪"系外行星。一些系外行星似乎正在失去它们的大气层并逐渐缩小。在一项利用美国宇航局退役的开普勒太空望远镜进行的新研究中，天文学家发现了可能原因的证据：这些行星的核心正在由内而外地挤走它们的大气层。系外行星的大小差距系外行星（太阳系外的行星）有各种各样的大小，从小型岩石行星到巨大的气态巨行星。介于两者之间的是岩石质地的超级地球和具有浮肿大气层的较大的亚海王星。但是，科学家们一直在努力更好地了解那些大小介于地球1.5倍到2倍之间（或者介于超级地球和亚海王星之间）的行星，但其中有一个明显的缺失--"大小差距"。Caltech/IPAC研究科学家杰西-克里斯蒂安森（JessieChristiansen）说："科学家们现在已经确认探测到了5000多颗系外行星，但是直径在地球1.5倍到2倍之间的行星比预期的要少。系外行星科学家现在有足够的数据来说明这种差距并非侥幸。有什么东西在阻碍行星达到和/或保持这种大小"。这幅艺术家的概念图展示了亚海王星系外行星TOI-421b可能的样子。在一项新的研究中，科学家们发现了新的证据，表明这类行星是如何失去大气层的。图片来源：NASA、ESA、CSA和D.Player(STScI)研究人员认为，这种差距可以用某些亚海王星随着时间的推移而失去大气层来解释。如果行星没有足够的质量，也就是没有足够的引力来维持其大气层，就会出现这种损失。因此，质量不够大的亚海王星会缩小到与超级地球差不多大小，从而在两种大小的行星之间留下了差距。但这些行星究竟是如何失去大气层的，一直是个谜。科学家们已经确定了两种可能的机制：一种叫做核心动力质量损失；另一种叫做光蒸发。这项研究发现了支持第一种机制的新证据。这段视频解释了系外行星或太阳系外行星主要类型之间的区别。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院解开谜团克里斯蒂安森说："当行星炙热内核发出的辐射随着时间推移将大气层推离行星时，就会发生由内核驱动的质量损失。行星间隙的另一个主要解释是光蒸发，即行星的大气层基本上被其主恒星的热辐射吹散。在这种情况下，来自恒星的高能辐射就像吹风机吹在冰块上一样。""光蒸发被认为发生在行星最初的一亿年里，而由核心驱动的质量损失被认为发生得更晚--接近行星生命的10亿年。但无论是哪种机制，如果没有足够的质量，你就无法坚持下去，你就会失去大气层并缩小，"克里斯蒂安森补充道。这张信息图详细介绍了系外行星的主要类型。科学家们一直致力于更好地理解介于超级地球和次海王星之间的行星的"大小差距"或明显缺失。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院通过观测发现证据在这项研究中，奇斯蒂安森和她的合著者使用了美国宇航局开普勒太空望远镜扩展任务K2的数据，观察了年龄在6亿到8亿年之间的Praesepe星团和Hyades星团。由于一般认为行星的年龄与其宿主恒星的年龄相同，因此该星系中的亚海王星已经过了可能发生光气蒸发的年龄，但还没有老到经历核心动力质量损失的程度。因此，如果研究小组发现普雷塞佩和哈迪斯（Hyades）中有大量的亚海王星（与其他星团中的老恒星相比），他们就可以得出结论：光汽化并没有发生。在这种情况下，最有可能解释质量较小的亚海王星随着时间的推移会发生什么的是核心动力质量损失。在观测Praesepe星团和Hyades星团时，研究人员发现这些星团中几乎100%的恒星轨道上仍有一颗亚海王星或候选行星。从这些行星的大小来看，研究人员认为它们还保留着大气层。这幅插图描绘的是美国宇航局的系外行星猎手--开普勒太空望远镜。该机构于2018年10月30日宣布，开普勒的燃料耗尽，将在远离地球的当前安全轨道上退役。开普勒留下了2600多个系外行星发现。资料来源：美国国家航空航天局/温迪-斯坦泽尔/丹尼尔-拉特这与K2观测到的其他更古老的恒星（年龄超过8亿岁的恒星）不同，其中只有25%的恒星拥有亚海王星轨道。这些恒星更老的年龄更接近核心动力质量损失被认为发生的时间范围。根据这些观测结果，研究小组得出结论，Praesepe和Hyades不可能发生光蒸发。如果发生了，那也应该是在几亿年前，这些行星的大气层即使有也所剩无几了。这就使得核心动力质量损失成为这些行星大气层可能发生的主要解释。正在进行的研究和开普勒的遗产克里斯蒂安森的团队花了五年多的时间建立了这项研究所需的候选行星目录。但她说，这项研究远未完成，目前对光蒸发和/或核心动力质量损失的理解有可能发生变化。在有人宣布这个行星间隙之谜被彻底揭开之前，这些发现很可能还要经过未来研究的检验。这项研究是利用美国宇航局系外行星档案馆进行的，该档案馆由位于帕萨迪纳的加州理工学院根据与美国宇航局签订的合同运营，是系外行星探索计划的一部分，位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室。喷气推进实验室是加州理工学院的一个分部。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397987.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1397987.htm

罕见系外行星HD88986b的发现为探索类地世界铺平了道路

罕见系外行星HD88986b的发现为探索类地世界铺平了道路天基TESS卫星使用凌日法测量系外行星从其前方经过时恒星光的微小光滴。TESS卫星通过精确测量行星的大小，确定了亚海王星HD88986b的特征。资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心这是一个罕见的发现，因为比海王星和天王星更小、更轻的系外行星很难被探测到，至今只发现了几颗。这种罕见的系统对于更好地了解行星的形成和演化特别有趣；它们被认为是探测恒星周围类地行星的关键一步。新的行星系统是在恒星HD88986周围发现的。这颗恒星的温度与太阳相似，半径稍大，其亮度足以让敏锐的观测者在英国各地的黑天观测点（如BannauBrycheiniog国家公园（布雷肯比肯斯））看到。这项发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）杂志上的研究由巴黎天体物理研究所（IAP）的伊朗博士后内达-海达里（NedaHeidari）领导。在英国，华威大学高级研究员托马斯-威尔逊（ThomasWilson）共同领导了卫星数据分析工作，包括寻找新行星。该团队还包括来自瑞士、智利和美国等9个国家的29个其他研究所的研究人员。一颗寒冷的海王星般的系外行星该行星系包括一颗比海王星小的冷行星，即所谓的亚海王星，HD88986b。这颗行星的轨道周期是已知系外行星中最长的（146天），小于海王星或天王星。IAP的NedaHeidari解释说："我们发现并测量过质量和半径的大多数行星的轨道都很短，通常不到40天。与太阳系相比，即使是距离太阳最近的水星，也需要88天才能完成其轨道运行。缺乏对轨道较长的行星的探测，给了解其他星系甚至我们太阳系的行星如何形成和演化带来了挑战。HD88986b的轨道周期为146天，有可能是目前已知轨道最长、测量精确的小行星"。HD88986b是利用法国上普罗旺斯天文台（Haute-ProvenceObservatory）的高精度光谱仪SOPHIE（一种分析系外行星光波长的机器）探测到的。SOPHIE使用"径向速度法"探测系外行星并确定其特征；测量围绕恒星运行的行星引起的恒星的微小运动变化。这些观测结果揭示了这颗行星的存在，使研究小组得以估计其质量约为地球的17倍。美国国家航空航天局（NASA）的空间望远镜"凌日系外行星巡天卫星"（TESS）和欧洲航天局（ESA）的空间望远镜"表征系外行星卫星"（CHEOPS）的补充观测结果表明，这颗行星可能在其宿主恒星前"凌日"。当它的轨道经过地球和恒星之间的视线时，就会部分遮挡恒星--导致恒星亮度降低，而这是可以观测和量化的。通过这两颗卫星的观测，研究小组直接估算出这颗行星的直径约为地球直径的两倍。这项研究的发现依赖于超过25年的观测数据，其中还包括欧空局盖亚卫星和夏威夷凯克望远镜的数据。此外，HD88986b的大气温度只有190摄氏度，这为研究所谓的"冷"大气成分提供了一个难得的机会，因为大多数被探测到的系外行星大气都在1000摄氏度以上。由于亚海王星HD88986b的轨道较宽（大至地球-太阳距离的60%），HD88986b很可能与该行星系中可能存在的其他行星发生了罕见的相互作用，并在中心恒星的强烈紫外线辐射下发生了微弱的质量损失。因此，它可能保留了原有的化学成分，使科学家们能够探索这个行星系形成和演变的可能情况。华威大学物理系的托马斯-威尔逊（ThomasWilson）说："HD88986b本质上是一颗缩小版的海王星，位于水星和金星的轨道之间。它是研究得最好的小型寒冷系外行星之一，为研究其大气层以了解其与我们地球的相似性铺平了道路。它还环绕着一颗温度与太阳相似的恒星运行，这使它成为PLATO太空望远镜将要发现的类地行星的先驱，华威大学在其中发挥着主导作用"。第二个外部同伴天文学家还发现了围绕中心恒星的第二颗外行星。这颗系外行星的质量特别大（是木星质量的100多倍），其轨道周期为几十年。要了解它的性质并更好地确定其属性，还需要进一步的观测。托马斯-威尔逊补充说："我们从指向HD88986的望远镜中收集了超过25年的数据，使其成为研究时间最长的系外行星系统之一。这些丰富的数据揭示了比木星质量更大的第二颗系外同伴，它可能对这颗类似海王星的行星的形成非常重要，就像我们太阳系中的木星一样。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415673.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415673.htm

银河系最热的系外行星：外星大气层蕴藏罕见的铽元素

银河系最热的系外行星：外星大气层蕴藏罕见的铽元素天《文学与天体物理学》杂志上的新研究揭示了关于这个滚烫的怪兽大气层的发现。"我们已经开发了一种新的方法，使我们有可能获得更详细的信息。"隆德大学天体物理学博士生尼古拉斯-博萨托说："利用这个方法，我们发现了七种元素，包括稀有物质铽，这在以前从未在任何系外行星的大气层中发现过。"铽是一种稀土金属，属于所谓的镧系元素。该物质于1843年由瑞典化学家卡尔-古斯塔夫-莫桑德在斯德哥尔摩群岛的Ytterby矿区发现。这种物质在自然界中非常罕见，今天世界上99%的铽的生产都发生在内蒙古的巴彦奥博白云鄂博矿区。在一颗系外行星的大气中发现铽是非常令人惊讶的。大多数系外行星是由天文学家对恒星的亮度进行测量后发现的。当一颗系外行星从其恒星前面经过时，恒星的亮度会降低。由于他们先进的测量方法，研究人员已经成功地过滤掉了KELT-9b大气层中的主要信号。这为发现其他系外行星大气层的更多信息提供了可能。尼古拉斯-博萨托解释说："对较重元素的更多了解有助于我们，除其他外，确定系外行星的年龄以及它们是如何形成的。"系外行星，或称太阳系外行星，是指除我们自己的太阳系以外的其他太阳系中的行星。第一个被证实的发现是在1992年，是一颗围绕中子星运行的系外行星。三年后，发现了第一颗有类似太阳的恒星的系外行星。从那时起，已经有超过5000颗系外行星被记录下来。系外行星的存在往往会引发关于宇宙中其他地方存在生命的可能性的问题。探测超热系外行星大气层中的重元素是了解行星大气层如何运作的另一个步骤。尼古拉斯-博萨托总结说："我们对这些行星了解得越多，我们在未来找到地球2.0的机会就越大。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358689.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358689.htm