理解行星是如何形成的是科学家们面对的主要挑战之一,杏耀资金当我们把我们自己的行星系统和其他行星系统放在一起的时候。行星被认为是由围绕在新生恒星周围的盘状气体云和尘埃形成的,但这一过程从未被观察到。天文学家通常只观察已经形成的行星,并推断其最终状态的路径。
十多年来,天文学家一直在寻找绕着AU显微镜(AU Microscopii)运行的行星,这是一颗附近的恒星,周围仍有形成时遗留下来的圆盘状碎片。现在,科学家们利用NASA的凌日系外行星调查卫星(TESS)和现已退役的斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)的数据,报告发现了一颗与海王星差不多大的行星,它在一周多的时间里围绕着这颗年轻的恒星旋转。
这颗新行星名为AU Mic b,位于距离我们31.9光年的南座显微镜中,在《自然》杂志上发表的一篇论文中对其进行了描述。该系统简称为AU Mic,提供了一个独一无二的实验室,用于研究行星及其大气的形成、演化以及与恒星的相互作用。
“AU Mic是M附近的一颗年轻的矮星。它被一个巨大的碎片盘所包围,其中移动的尘埃团被追踪到,现在,多亏了苔丝和斯皮策,它有了一个可以直接测量大小的行星,”合作者布莱森·凯尔说,他是弗吉尼亚州费尔法克斯乔治梅森大学的博士生。“没有其他已知的系统可以检查所有这些重要的箱子。”
加州大学河滨分校(University of California, Riverside)地球和行星科学系副教授、合著者史蒂芬·凯恩(Stephen Kane)说:“找到‘缺失的一环’,比如绕着金轨道运行的行星,基本上处于形成过程中,这是极其罕见的。”“这颗行星之所以特别罕见是因为它还凌日于它的恒星,所以我们可以测量它的半径和质量,从而估计出它的体积密度和可能的组成。”
“这一发现将为行星形成初期的观测和理论研究奠定基础,”凯恩补充道。他帮助开发了测量行星质量的仪器,也是发现行星凌日现象的TESS团队的一员。
AU Mic是一颗冷的红矮星,年龄估计在2000万到3000万年之间,与我们的太阳相比,杏耀平台它是一个恒星的婴儿,太阳的年龄至少是太阳的150倍。行星AU Mic b几乎环绕着它的恒星,每8天半绕恒星运行一周。它的质量还不到地球质量的58倍,属于类海王星的世界。
“我们认为非盟麦克风远离恒星的形成和向内迁移到目前的轨道,可以发生的事情与气体行星的引力交互磁盘或与其他行星,”合著者托马斯·巴克利说,马里兰大学的助理研究员,巴尔的摩县和助理项目科学家苔丝美国宇航局戈达德太空飞行中心,绿地,马里兰州。
从我们的角度来看,当一颗行星从它的恒星前面穿过时——这种现象称为凌日——它的通过会导致恒星的亮度明显下降。TESS一次监测27天的大片天空,称为“扇区”。在这长时间的注视中,该任务的相机定期捕捉快照,以便科学家追踪恒星亮度的变化。
恒星亮度有规律的下降预示着凌日行星的可能性。通常,至少要观测两次凌日才能确认一颗行星的存在。
幸运的是,TESS三次凌日中的第二次发生在飞船接近地球最近点的时候。在这种时候,
杏耀平台 ,TESS没有观察到,因为它正忙于下传所有存储的数据,”合著者Diana Dragomir说,她是新墨西哥大学的研究助理教授。“为了填补这一空白,我们的团队在斯皮策上获得了观测时间,它在2019年捕获了另外两次凌日现象,使我们能够确认AU Mic b的轨道周期。”
由于凌日所阻挡的光量取决于行星的大小和轨道距离,TESS和Spitzer凌日可以直接测量AU Mic b的大小。对这些测量结果的分析显示,这颗行星大约比海王星大8%。
AU Mic b可能不是唯一围绕其恒星运行的行星。
“在TESS的数据中发现了一个额外的候选凌日现象,TESS有望在今年晚些时候在它的延长任务中重新访问AU Mic,”该研究的主要作者Peter Plavchan说,他是乔治梅森大学的物理学和天文学助理教授。“我们将继续通过精确的径向速度测量来监测这颗恒星,所以请继续关注。”