文章介紹了天文學家通過觀測數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)TRAPpist-1系統(tǒng)的行星與太陽系的行星相似——行星圍繞恒星轉動，并且會出現(xiàn)凌日現(xiàn)象。

TRAPPIST-1 系統(tǒng)是我們當?shù)劂y河系中最誘人的系統(tǒng)。 它距離我們只有 40 光年遠，有七顆巖石系外行星，其中三顆位于恒星的宜居帶內(nèi)。 但要使世界真正適合居住，還需要更多的東西，因此天文學家一直在尋找可以告訴我們更多有關該系統(tǒng)歷史的特征。

現(xiàn)在，令人驚嘆的新研究發(fā)現(xiàn)，就像太陽系的行星圍繞太陽赤道在一個或多或少的平面上運行一樣——有點像黑膠唱片——TRAPPIST-1的系外行星也以一個平面繞其中心運行。

這一發(fā)現(xiàn)將使天文學家能夠探索系統(tǒng)的動力學歷史——這可以幫助我們完善系統(tǒng)模型，并排除其任何系外行星的宜居性。 但是在恒星赤道附近發(fā)現(xiàn)行星意味著它們基本上以與它們形成時相同的傾角運行，這使得系統(tǒng)的原始狀態(tài)更容易研究。

迄今為止，天文學家已經(jīng)在銀河系中發(fā)現(xiàn)了 4,000 多顆系外行星，它們可以向我們展示的非常重要的事情之一就是太陽系實際上是多么正常（或不正常）。

天文學家現(xiàn)在已經(jīng)測量了相當多的系外行星的軌道排列，許多近軌道的氣體巨行星表現(xiàn)出所謂的恒星傾角，當一顆恒星的系外行星以與恒星自轉軸成斜角的方式運行時。

多行星系統(tǒng)往往不那么傾斜——但之前沒有人用巖石、類似地球的世界測量過它。 這是因為恒星傾角是基于一種叫做羅斯特-麥克勞克林效應的東西來測量的，這種效應很難用像 TRAPPIST-1 這樣的小而微弱的恒星來觀察。

這是它的工作原理。 當我們觀察一顆繞軌道運行的恒星時，從朝向我們旋轉的一側發(fā)出的光將被壓縮成更高的頻率，朝向光譜的藍色端。 我們稱之為藍移。 另一方面，從旋轉遠離我們的一側發(fā)出的光被拉伸成較低的頻率，或紅移。

當一顆行星圍繞那顆恒星運行時，您可以根據(jù)首先被阻擋的波長類型來判斷它的行進方向。 這顆系外行星投射出一個行進的多普勒陰影，產(chǎn)生一種可用于直接模擬恒星傾斜度的失真。

TRAPPIST-1 是一顆紅矮星，這意味著它非常小而且微弱，因此之前不可能觀察到羅斯特-麥克勞克林效應。 但是位于夏威夷的斯巴魯望遠鏡最近配備了紅外多普勒 (IRD)，這是一種分辨率足夠高的新型紅外光譜儀，可以將其分辨出來。

接下來，幸運的是，在 2018 年 8 月 31 日晚上，三顆 TRAPPIST-1 系外行星在一個晚上經(jīng)過這顆恒星，使團隊能夠在一次觀測中收集到大量數(shù)據(jù)。 幸運的是他們做到了。 只有一次凌日產(chǎn)生了可靠的多普勒陰影——但這表明恒星傾角接近于零。

這還沒有定論——有相當大的誤差幅度，這意味著不能完全排除軌道錯位。 但它確實為 TRAPPIST-1 系統(tǒng)提出了一些有趣的可能性。

在恒星形成過程中，恒星被一個大而平坦的盤狀塵埃和氣體包圍。 當恒星完全完整時，剩余的塵埃和氣體就形成了其他一切。 這就是為什么太陽系的行星排列得如此整齊，而不是四處亂竄——沒有任何東西擾亂它們的排列，所以它們只是原地不動。

如果 TRAPPIST-1 的系外行星位于一個整潔、平坦的赤道平面，那么它們也可能幾乎停留在它們形成的地方。 然而，行星聚集在離它們恒星很近的地方。 這意味著這種緊湊的安排可能是逐漸向內(nèi)遷移的結果，而不是任何其他破壞性因素。

這也可能意味著沒有大的引力擾動更有可能產(chǎn)生和平、宜居帶的行星，盡管當然要得出這個結論需要更多的審查。

但是，就目前而言，該團隊的工作向前邁出了令人印象深刻的一步。

他們在論文中寫道：“盡管數(shù)據(jù)存在局限性，但據(jù)我們所知，我們對 TRAPPIST-1 系統(tǒng)中多普勒凌日的觀測是首次對如此低質(zhì)量的恒星進行此類觀測。”

“對于溫度低于 3500 K 的恒星，沒有報告其他結果。通過使用 IRD 和其他新的高分辨率紅外光譜儀進行額外的觀測，將為了解低質(zhì)量恒星周圍行星系統(tǒng)的軌道結構打開一個新窗口?！?/p>

BY:?MICHELLE STARR

FY:無

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