長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直夢(mèng)想著遙遠(yuǎn)的行星，但直到目前，科學(xué)家們才能夠識(shí)別出數(shù)千顆新的系外行星，并越來(lái)越多地了解它們的樣子。

現(xiàn)在美國(guó)宇航局開普勒太空望遠(yuǎn)鏡在巨蟹座發(fā)現(xiàn)了一顆新的系外行星恰巧的時(shí)間安排和這顆行星奇特的軌道模式，芝加哥大學(xué)科學(xué)家們能夠比迄今為止任何一顆都小的行星，更精確地計(jì)算出它的質(zhì)量。第一作者、研究生亞倫·哈曼說(shuō)：這完全出乎的意料，起初認(rèn)為數(shù)據(jù)有問(wèn)題，但當(dāng)仔細(xì)觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題非常明顯。

這顆恒星周圍有兩顆行星，它們相互作用非常強(qiáng)烈，這讓科學(xué)家能夠以破紀(jì)錄的精度計(jì)算它們的質(zhì)量。開普勒計(jì)劃于2009年3月發(fā)射，其目的是專門尋找系外行星——在遙遠(yuǎn)星系中圍繞恒星運(yùn)行的行星，其中一些可能孕育著生命?？茖W(xué)家們梳理了觀測(cè)數(shù)據(jù)，尋找可能表明行星存在的遙遠(yuǎn)恒星周圍的異常現(xiàn)象。Daniel Fabrycky教授是一位奇特系外行星的獵人，他對(duì)包含五到七顆行星的復(fù)雜系統(tǒng)中的行星進(jìn)行了稱重，并梳理出四顆行星之間的軌道相互作用。

這四顆行星被鎖定在軌道上，它們之間的相互作用比任何其他系統(tǒng)都要緊密。遙遠(yuǎn)的行星太小，無(wú)法用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到，所以這種系外行星搜尋者尋找它們的主要方法是，當(dāng)一顆行星經(jīng)過(guò)一顆恒星時(shí)，光線會(huì)發(fā)生非常微弱的變暗。開普勒第一次觀察到這顆名為K2-146的冷恒星時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)其中一顆行星呈現(xiàn)出不規(guī)則的調(diào)光模式。但仔細(xì)研究了開普勒望遠(yuǎn)鏡數(shù)年后的第二和第三次觀測(cè)數(shù)據(jù)后，研究小組證實(shí)，這種不規(guī)則現(xiàn)象是由第二顆行星造成，第二顆較小系外行星繞著第一顆行星的軌道運(yùn)行。

當(dāng)這兩顆系外行星擦肩而過(guò)時(shí)，它們的速度會(huì)稍稍加快：這是一種迷你引力彈弓效應(yīng)。在太陽(yáng)系中也有類似的現(xiàn)象，海王星也是以同樣的方式被發(fā)現(xiàn)的?？茖W(xué)家們注意到天王星奇怪地繞軌道運(yùn)行，并推斷是一顆新行星導(dǎo)致了海王星的直接發(fā)現(xiàn)。但K2-146的行星在已知系外行星中是極端的，這兩顆行星都在幾天內(nèi)圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)：較大的行星平均3.99天，較小行星平均2.66天。因?yàn)樗鼈兊能壍乐芷诤芏?，而且引力效?yīng)很強(qiáng)，所以當(dāng)觀察它們時(shí)，軌道會(huì)發(fā)生劇烈的變化。

給你一種感覺，地球的一年有365天，但這些行星的年份會(huì)明顯變短或變長(zhǎng)，這就好像你的生日有時(shí)會(huì)比你通常預(yù)期的早一個(gè)月或晚一個(gè)月?？茖W(xué)家在第一次穿越中沒有清楚地看到第二顆行星，因?yàn)樗鼪]有在正確的時(shí)間出現(xiàn)在恒星前面，但是在第二次和第三次穿越中，這兩顆行星的舞蹈使它們發(fā)生了位移，所以都清晰可見。研究系外行星組成的助理教授萊斯利羅杰斯(Leslie Rogers)幫助猜測(cè)，這些行星可能有一個(gè)巖石內(nèi)核，里面有足夠厚的氣體大氣層，足以遮擋陽(yáng)光。

正常情況下，離太陽(yáng)這么近的行星的大氣層會(huì)被太陽(yáng)風(fēng)帶走，這兩顆行星都不適宜居?。簻囟瓤赡芙咏?00華氏度。更讓科學(xué)家們感到幸運(yùn)的是，開普勒恰好在凌日過(guò)程中的關(guān)鍵時(shí)刻觀測(cè)到了這個(gè)系統(tǒng)。在最完美的時(shí)間捕捉到了它，這樣就可以把它的測(cè)量精度提高到3%，即使只觀察了相對(duì)較短的一段時(shí)間。需要一顆行星的質(zhì)量來(lái)了解開它的重力，所以有這樣一個(gè)精確的質(zhì)量可以幫助解釋大氣應(yīng)該是什么樣的。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于指導(dǎo)未來(lái)的系外行星搜索具有重要意義。

博科園｜研究/來(lái)自：芝加哥大學(xué)

參考期刊《arxiv》

Cite: arXiv:1907.10620

博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普

關(guān)注【博科園】看更多大美宇宙科學(xué)哦