卫星意外探测到一颗独特的系外行星 _生活百科

这一发现是 CHEOPS(表征系外行星卫星)的首批结果之一，也是首次观察到系外行星经过一颗足够亮的恒星，其时间超过 100 天，可以用肉眼看到。这一发现今天发表在《自然天文学》杂志上。

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这颗类似于太阳的明亮恒星被称为 Nu2 Lupi，距离地球 50 光年多一点，位于狼疮星座。2019 年，智利欧洲南方天文台 (ESO) 的 HARPS(高精度径向速度行星搜索器)在该系统中发现了三颗系外行星(称为 b、c 和 d)，质量介于地球和海王星之间，轨道分别为 11.6、27.6 和 107.6 天。随后，美国宇航局旨在探测凌日行星的 TESS 卫星发现，两颗内部行星 b 和 c 都凌驾于 Nu2 Lupi，使其成为仅有的三颗肉眼可见的恒星中拥有不止一颗凌日行星的恒星之一。
“像 Nu2 Lupi 这样的凌日系统对于我们了解行星如何形成和演化非常重要，因为我们可以详细比较围绕同一颗明亮恒星的几颗行星，”列日大学(比利时)研究员 Laetitia Delrez 解释说和文章的第一作者。
【卫星意外探测到一颗独特的系外行星】“我们的想法是跟进之前对 Nu2 Lupi 的研究，并用 CHEOPS 观察行星 b 和 c 从 Nu2 Lupi 前面经过，但是在行星 c 的凌日期间，我们惊讶地看到了行星 d 的意外凌日，这是进一步在系统内，”她补充道。
行星的凌日为研究它们的大气层、轨道、大小和成分提供了宝贵的机会。当一颗凌日行星从它前面经过时，它会挡住一小部分但可检测到的恒星光，正是这种光的微小下降导致了研究人员的发现。由于长周期系外行星远离恒星运行，因此在凌日过程中检测到行星的可能性确实非常小，这使得 CHEOPS 的发现真正令人惊讶。
使用 CHEOPS 的高精度技术，发现行星 d 的半径约为地球的 2.5 倍，并且其绕恒星的轨道周期超过 107 天，得到证实。此外，利用地面望远镜的档案观测，它的质量估计是地球的 8.8 倍。
“与许多其他已知系外行星相比，落在行星 d 上的恒星的辐射量非常小。如果它在我们自己的太阳系中，Nu2 Lupi d 将在水星和金星之间运行，”高级博士后研究员 Mahmoudreza Oshagh 说在 IAC，以及该论文的合著者。“结合其明亮的母星、长的轨道周期和理想的跟踪情况，这意味着行星 d 非常令人兴奋：它是一个特殊的物体，没有已知的等价物，它肯定会成为未来的研究。”
迄今为止发现的大部分长期凌日系外行星都是轨道恒星，它们太暗了，无法进行详细的后续观测，这意味着我们对它们的特性知之甚少。然而，Nu2 Lupi 足够明亮，可以成为其他强大太空望远镜的有吸引力的物体，例如 NASA/ESA 哈勃太空望远镜、未来的詹姆斯韦伯太空望远镜以及地面上的主要天文台。“考虑到它的一般特性和轨道，行星 d 将成为研究一颗与太阳相似的恒星周围具有中等大气温度的系外行星的非常有利的目标，”莱蒂蒂亚·德尔雷兹补充道。
将 CHEOPS 的新数据与其他天文台的档案数据相结合，研究人员发现行星 b 主要是岩石，而行星 c 和 d 似乎有大量被氢气和氦气包围的水。事实上，行星 c 和 d 含有比地球多得多的水，它们各自质量的四分之一是水，而地球上的水含量不到 0.1% 。但是这种水不是液体，是高压冰，或者说是高温水蒸气。