一顆密度接近純鐵的亞地球行星GJ 367b圍繞其紅矮星宿主運(yùn)行 (Image credit: SPP 1992 (Patricia Klein))
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)EurekAlert!：研究人員報(bào)道，距離地球大約9秒差距，度接即30光年，近純一顆密度接近純鐵的亞地運(yùn)行亞地球行星在不到24小時(shí)內(nèi)圍繞其紅矮星宿主運(yùn)行。這個(gè)小而炎熱的球行其紅陸地世界，被命名為GJ 367b，圍繞它屬于一類(lèi)被稱(chēng)為超短周期(USP)行星的矮星系外行星。
由于它們的宿主大小和質(zhì)量都很小，亞地球系外行星（比地球和金星質(zhì)量小的顆密行星體）是最難被探測(cè)到的。目前，度接它們?nèi)绾卧赨SP軌道上形成還不清楚。近純測(cè)量這些行星的亞地運(yùn)行質(zhì)量和大小測(cè)定了它們的密度，這可以顯示它們的球行其紅內(nèi)部組成，并有助于了解它們的圍繞形成和進(jìn)化過(guò)程。然而，矮星之前沒(méi)有以必要的精度觀察過(guò)亞地球USP行星。
在這里，通過(guò)使用來(lái)自凌日系外行星勘測(cè)衛(wèi)星（TESS）航天器的高精度光度測(cè)量和來(lái)自高精度徑向速度行星搜索器（HARPS）攝譜儀的徑向速度觀測(cè)，Kristine Lam、Szilárd Csizmadia及其同事報(bào)告了GJ 367b的發(fā)現(xiàn)和特征。據(jù)作者們的說(shuō)法，GJ 367b的大小大約是地球的四分之三，而質(zhì)量大約是地球的一半。它每7.7小時(shí)圍繞附近的一顆M型紅矮星運(yùn)行，密度幾乎相當(dāng)于純鐵，而且表面溫度接近鐵的熔點(diǎn)，這表明它是失去外地幔的行星鐵核。
通過(guò)使用內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型，作者預(yù)測(cè)這顆行星是由一個(gè)大型且富含鐵的核心主導(dǎo)，這類(lèi)似于水星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。目前，這樣一個(gè)富含鐵的行星是如何形成的還不清楚。
相關(guān)報(bào)道：天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆超輕亞地行星：運(yùn)行周期時(shí)間僅為8小時(shí)
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：超短周期行星是小型的、緊湊的世界，它們會(huì)在近距離內(nèi)圍繞其恒星旋轉(zhuǎn)且在不到24小時(shí)內(nèi)完成一個(gè)軌道--以及一個(gè)單一的、炙熱的年份。至于這些行星是如何以如此極端的配置出現(xiàn)則是系外行星科學(xué)的一個(gè)持續(xù)之謎。現(xiàn)在，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一顆超短周期的行星(USP)，它也是超輕的行星。
這顆行星被命名為GJ 367 b，繞其恒星運(yùn)行的時(shí)間僅為8小時(shí)。這顆行星約有火星那么大，質(zhì)量只有地球的一半，這使它成為迄今為止發(fā)現(xiàn)的最輕的行星之一。
GJ 367 b圍繞著一顆距離我們太陽(yáng)31光年的附近恒星運(yùn)行，它的距離足夠近，研究人員可以確定這顆行星的特性，而這些特性是以前探測(cè)到的南極星無(wú)法做到的。比如研究小組確定GJ 376 b是一顆巖質(zhì)行星，它可能包含一個(gè)鐵和鎳的固體核心，類(lèi)似于水星的內(nèi)部。
由于GJ 376 b極度接近其恒星，天文學(xué)家估計(jì)它受到的輻射比地球從太陽(yáng)接受的輻射多500倍。因此，這顆行星的日面沸騰度高達(dá)1500攝氏度。在這樣的極端溫度下，任何實(shí)質(zhì)性的大氣層都會(huì)早已蒸發(fā)掉，同時(shí)還有任何生命的跡象。
不過(guò)這顆行星會(huì)有可居住的伙伴。它的恒星是一顆紅矮星或說(shuō)是M型矮星--這種類(lèi)型的恒星通常會(huì)承載多顆行星。在這樣一顆恒星周?chē)l(fā)現(xiàn)的GJ 367 b指出了這個(gè)系統(tǒng)中存在更多行星的可能性，而這可以幫助科學(xué)家了解GJ 376 b和其他超短周期行星的起源。
研究團(tuán)隊(duì)成員、MIT卡夫里天體物理學(xué)和空間研究所的高級(jí)研究科學(xué)家George Ricker說(shuō)道：“對(duì)于這類(lèi)恒星，宜居區(qū)將是在兩到三周的軌道之間。由于這顆恒星離我們?nèi)绱酥⑶胰绱嗣髁粒覀冇泻艽蟮臋C(jī)會(huì)看到這個(gè)系統(tǒng)中的其他行星。這就像有一個(gè)標(biāo)志說(shuō)：‘看這里有額外的行星！’”
該小組的結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》上。這項(xiàng)研究由德國(guó)航空航天中心行星研究所的研究人員領(lǐng)導(dǎo)，另跟一個(gè)國(guó)際研究小組合作，其中包括MIT的共同作者Ricker、Roland Vanderspek和Sara Seager。
確認(rèn)測(cè)試
這顆新行星是由NASA的凌日系外行星調(diào)查衛(wèi)星(TESS)發(fā)現(xiàn)，這是一項(xiàng)由MIT領(lǐng)導(dǎo)的任務(wù)，Ricker是這項(xiàng)任務(wù)的首席研究者。TESS負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)天空中最近的恒星的亮度變化。科學(xué)家們通過(guò)TESS的數(shù)據(jù)尋找凌日或星光的周期性下降以發(fā)現(xiàn)一顆行星正在穿越并短暫地阻擋一顆恒星的光線(xiàn)。
在2019年約一個(gè)月的時(shí)間里，TESS記錄了南部天空的一片區(qū)域，其中包括GJ 376號(hào)星。MIT和其他地方的科學(xué)家們通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)檢測(cè)到了一個(gè)具有超短、8小時(shí)軌道的凌日天體。他們進(jìn)行了幾次測(cè)試以確保該信號(hào)不是來(lái)自“假陽(yáng)性”來(lái)源。
在確認(rèn)該天體確實(shí)是一顆超短周期的行星之后，研究人員使用高精度徑向速度行星搜索器(HARPS)對(duì)該行星的恒星展開(kāi)了更仔細(xì)的觀察，該儀器安裝在歐洲南方天文臺(tái)在智利的望遠(yuǎn)鏡上。
通過(guò)這些測(cè)量，他們確定該行星是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最輕的行星之一，其半徑為地球的72%，質(zhì)量為地球的55%。這樣的尺寸表明，這顆行星可能擁有一個(gè)富含鐵的核心。
研究人員隨后縮小了該行星內(nèi)部組成的各種可能性，發(fā)現(xiàn)最符合數(shù)據(jù)的方案顯示，鐵核心可能占該行星內(nèi)部的86%，與水星的組成相似。
MIT首席研究科學(xué)家Vanderspek表示：“我們發(fā)現(xiàn)了一顆火星大小的行星，它具有水星的構(gòu)成。它是迄今為止探測(cè)到的最小的行星之一，并且它在一個(gè)非常緊密的軌道上圍繞一個(gè)M型矮星旋轉(zhuǎn)。”
隨著科學(xué)家們對(duì)GJ 367 b及其恒星的繼續(xù)研究，他們希望能探測(cè)到該系統(tǒng)中其他行星的信號(hào)。這些行星的屬性--如它們的間距和軌道方向--可以為GJ 367 b和其他超短周期的行星是如何形成的提供線(xiàn)索。
TESS團(tuán)隊(duì)成員Natalia Guerrero指出：“了解這些行星是如何跟它們的宿主恒星如此接近的，這有點(diǎn)像一個(gè)偵探故事。為什么這顆行星缺少外層大氣？它是如何靠近的？這個(gè)過(guò)程是和平的還是暴力的？希望這個(gè)系統(tǒng)能讓我們有更多的了解。”