亞地球行星GJ 367 b:一顆超輕、超快的系外行星

就太陽系外行星而言,GJ 367 b是一個輕量級的行星。這顆新發現的行星只有地球的一半質量,是目前已知的近5000顆系外行星中最輕的一個。這顆太陽系外行星繞其母星運行大概需要八個小時。GJ 367 b的直徑剛剛超過9000公里,比火星略大。

亞地球行星GJ 367 b:一顆超輕、超快的系外行星

由德國航空航天中心(DLR)行星研究所的Kristine W. F. Lam和Szilárd Csizmadia領導的一個由78名研究人員組成的國際小組在科學雜誌上報告了他們的研究結果。GJ 367 b的軌道周期只有地球日的1/3,它是一個快速移動體。Kristine Lam報告稱:“從其半徑和質量的精確測定來看,GJ 367b被歸類為一個岩質行星。它似乎跟水星有相似之處。這使得它躋身於亞地球大小的陸地行星之列,並使尋找‘第二個地球’的研究向前推進了一步。”

更準確的系外行星追蹤器成為可能

在首次發現太陽系外行星的四分之一個世紀后,除了作出新的發現外,研究人員們將重點轉移到了更精確地描述這些行星的特徵。目前,有可能為大多數已知的系外行星構建一個更精確的輪廓。許多系外行星是用凌日法發現的–當一顆行星從它前面經過時,對其發射的光或其視亮度的微小差異進行測量。GJ 367 b還是在NASA的凌日系外行星探測衛星(TESS)的幫助下用這種方法發現的。

快速移動的小行星的起源仍未知

GJ 367 b屬於“超短周期(USP)”的系外行星群,這些行星在不到24小時內圍繞其恆星運行。“我們已經知道了其中的幾顆,但它們的起源目前還不清楚,”Kristine Lam說道,“通過測量USP行星的精確基本屬性,我們可以一窺該系統的形成和演化歷史。” 在使用TESS和過境法發現這顆行星后,研究人員隨後從地面上使用徑向速度法研究其恆星的光譜。質量是用歐洲南方天文台3.6米望遠鏡上的HARPS儀器確定的。通過細緻的研究和不同評估方法的結合,該行星的半徑和質量被準確確定:其半徑為地球半徑的72%,質量為地球質量的55%。

半徑和質量的最高精確度

通過確定其半徑和質量的準確度分別為7%和14%,研究人員還能得出關於該系外行星內部結構的結論。它是一個低質量的岩石行星,但密度比地球高。Szilárd Csizmadia解釋稱:“高密度表明這顆行星以鐵質內核為主。這些特性類似於水星的特性,水星的鐵和鎳核心比例過大,這使它跟太陽系中的其他陸生天體不同。”然而,這顆行星靠近它的恆星意味着它暴露在極端高的輻射中,是地球所經歷的500多倍。其表面溫度可能達到1500攝氏度–在這個溫度下,所有的岩石和金屬都會被融化。因此,GJ 367 b不能被視為一個“第二個地球”。

母星是一顆“紅矮星”

這顆新發現的系外行星的母星是一顆名為GJ 367的紅矮星,大小隻有太陽的一半。這對它的發現是有利的,因為繞行行星的過境信號特別顯著。紅矮星不僅更小,而且比太陽更冷。這使得它們的相關行星更容易被發現和描述。由於它們是我們宇宙附近最常見的恆星天體之一,因此是合適的系外行星研究目標。研究人員估計,這些紅矮星也被稱為 “M級恆星”平均由兩到三顆行星環繞。

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