科學(xué)家于雙星系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)三顆地球大小行星,挑戰(zhàn)傳統(tǒng)行星形成理論
IT之家10月26日消息,一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng),在距離地球約190光年的雙星系統(tǒng)TOI - 2267中,發(fā)現(xiàn)了三顆地球大小的行星。該研究成果已于本月發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》(Astronomy & Astrophysics)上,為行星在雙星系統(tǒng)中形成并保持穩(wěn)定的過(guò)程帶來(lái)了新的科學(xué)見(jiàn)解。過(guò)去人們普遍覺(jué)得,此類(lèi)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)環(huán)境過(guò)于不穩(wěn)定,難以支撐復(fù)雜的行星結(jié)構(gòu)。

該研究的第一作者、列日大學(xué)(ULiège)ExoTIC研究組成員塞巴斯蒂安?祖尼加 - 費(fèi)爾南德斯(Sebastián Zú?iga - Fernández)表示:“我們的分析揭示了一種獨(dú)特的行星構(gòu)型,其中兩顆行星圍繞一顆恒星運(yùn)行并發(fā)生凌星現(xiàn)象,第三顆則在其伴星周?chē)l(fā)生凌星。這讓TOI - 2267成為目前已知首個(gè)其兩顆恒星均被觀測(cè)到擁有凌星行星的雙星系統(tǒng)?!?/p>
據(jù)IT之家了解,TOI - 2267由兩顆緊密環(huán)繞的恒星構(gòu)成一個(gè)緊湊的雙星體系,這類(lèi)環(huán)境通常被認(rèn)為不利于行星形成。然而,天文學(xué)家卻在此系統(tǒng)中探測(cè)到三顆體積較小、以巖石為主的行星,它們以極短周期緊貼恒星運(yùn)行。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于行星如何在高度動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定環(huán)境中形成的理論,表明宇宙或許具備在極端條件下構(gòu)建并維持行星系統(tǒng)的機(jī)制。
本研究的共同負(fù)責(zé)人、前ExoTIC小組成員、現(xiàn)任職于安達(dá)盧西亞天體物理研究所(IAA - CSIC)的研究員弗朗西斯科?J?波蘇洛斯(Francisco J. Pozuelos)解釋道:“此次發(fā)現(xiàn)打破了多項(xiàng)紀(jì)錄,這是目前已知最緊湊且溫度最低的帶行星雙星系統(tǒng),同時(shí)也是首個(gè)在兩顆恒星上都觀測(cè)到凌星行星的系統(tǒng)。”
盡管數(shù)據(jù)來(lái)自美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的凌星系外行星巡天衛(wèi)星(TESS),但最初對(duì)其中兩顆行星信號(hào)的識(shí)別,是由列日大學(xué)和安達(dá)盧西亞天體物理研究所(IAA - CSIC)的天文學(xué)家利用自主研發(fā)的探測(cè)軟件SHERLOCK完成的。這一早期發(fā)現(xiàn)使研究團(tuán)隊(duì)能夠提前啟動(dòng)地面望遠(yuǎn)鏡的后續(xù)觀測(cè)計(jì)劃。
為確認(rèn)這些信號(hào)確實(shí)來(lái)自行星,研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了大規(guī)模的地面聯(lián)合觀測(cè)行動(dòng)。其中,由列日大學(xué)米夏埃爾?吉?。∕icha?l Gillon)教授領(lǐng)導(dǎo)的SPECULOOS和TRAPPIST望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮了核心作用。這些自動(dòng)化望遠(yuǎn)鏡是專(zhuān)為研究圍繞暗弱、低溫恒星運(yùn)行的小型系外行星而設(shè)計(jì)的,在驗(yàn)證行星存在及刻畫(huà)系統(tǒng)特性方面起到了關(guān)鍵作用。
祖尼加 - 費(fèi)爾南德斯指出:“在如此緊湊的雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)三顆地球大小的行星,為我們提供了一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的機(jī)會(huì),它能讓我們檢驗(yàn)復(fù)雜環(huán)境下行星形成模型的極限,更深入地理解銀河系中可能存在的多樣化行星系統(tǒng)架構(gòu)?!?/p>
波蘇洛斯補(bǔ)充道:“這個(gè)系統(tǒng)堪稱(chēng)一個(gè)天然實(shí)驗(yàn)室,有助于我們探究類(lèi)地巖石行星如何在極端動(dòng)力學(xué)條件下誕生并長(zhǎng)期存續(xù),而在以往的認(rèn)知中,這類(lèi)環(huán)境本應(yīng)會(huì)破壞行星軌道的穩(wěn)定性?!?/p>
這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了關(guān)于雙星系統(tǒng)中行星形成機(jī)制的諸多新問(wèn)題,也為未來(lái)的深入觀測(cè)鋪平了道路,特別是借助詹姆斯?韋布空間望遠(yuǎn)鏡(JWST)以及下一代巨型地面望遠(yuǎn)鏡。這些先進(jìn)設(shè)備有望精確測(cè)定這些遙遠(yuǎn)世界的質(zhì)量、密度,甚至可能揭示其大氣成分。
除了本身的重大科學(xué)價(jià)值外,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也凸顯了將空間探測(cè)任務(wù)與專(zhuān)用地面望遠(yuǎn)鏡(如SPECULOOS和TRAPPIST)相結(jié)合的強(qiáng)大能力,正推動(dòng)著系外行星科學(xué)不斷邁向新的前沿。
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