CHEOPS 行星猎人探测到四个罕见的迷你海王星

欧洲航天局 (ESA) 的 CHEOPS 卫星发现了四颗新的系外行星——它们是一种难以探测的类型,称为迷你海王星。这些行星之所以引人注目,是因为它们是地球大小的岩石行星和海王星等冰巨行星之间“缺失的一环”。它们被认为在我们的银河系中非常常见,但它们很难被发现,因为与系外行星搜寻望远镜最常探测到的大而明亮的热木星相比,它们又小又冷。

迷你海王星的轨道确实靠近它们的恒星,通常被发现离它们的恒星比水星离太阳更近。然而,热木星的轨道更近——这使它们的表面温度非常高,超过 1,000 摄氏度。迷你海王星的表面温度相对较低,约为 300 摄氏度。

艺术家对 ESA 的系外行星特征卫星 Cheops 的印象,它在地球上空的轨道上运行。
艺术家对 ESA 的系外行星特征卫星 Cheops 的印象,它在地球上空的轨道上运行。在这个视图中,卫星的望远镜盖是打开的。 ESA / ATG 媒体实验室

这四颗系外行星存在的第一个证据首先是由美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星 (TESS) 提供的,该卫星观察到各种恒星的亮度如何略有下降,这表明行星存在于称为凌日的事件中。然而,为了确认一颗行星确实存在,需要另一台望远镜对宿主恒星进行更长时间的观察——CHEOPS 能够做到这一点。

“NASA 的 TESS 卫星擅长探测系外行星的凌日现象,即使是最具挑战性的小行星也是如此。然而,它每 27 天改变一次视野,以便快速扫描大部分天空,这会阻止它发现轨道周期较长的行星,”其中一位研究人员休·奥斯本 (Hugh Osborn) 在一份声明中解释道。

“这就是 CHEOPS 发挥作用的地方:CHEOPS 一次关注一颗恒星,是一项后续任务,非常适合继续观察这些恒星以找到缺失的信息,”研究员 Solène Ulmer-Moll 解释说。

这些行星分别命名为 TOI 5678 b、HIP 9618 c 和 HD 15906 b 和 c,质量是地球的 6 到 20 倍,因此它们可能拥有像海王星一样厚的大气层和像地球一样的岩石内核。然而,天文学家仍在争论它们是否具有其他成分,如液态水海洋或水蒸气大气。

像 CHEOPS 这样的望远镜可以探测系外行星的大小,而地面望远镜可以探测它的质量。结合这两个观察结果,您可以判断行星的密度,这有助于缩小其组成范围。但这还不足以确定这些行星是由什么组成的。

“然而,对于迷你海王星来说,密度是不够的,关于行星的组成仍然存在一些假设:它们可能是含有大量气体的岩石行星,或者是富含水和非常潮湿的大气层的行星”,乌尔默-莫尔解释道。 “由于这四颗新发现的系外行星围绕着明亮的恒星运行,这也使它们成为詹姆斯韦伯太空望远镜 JWST 任务的主要目标,这可能有助于解开它们的成分之谜。”

结果发表在四篇论文中:1、2、34


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