火星的一个小行星今天靠近地球吗(火星的大小水星的内部)(1)

(图解:关于火星大小的系外行星 GJ 376 b 围绕其红矮星运行的概念图。它是迄今为止发现的最小、最轻的系外行星之一,其成分类似于我们太阳最内层的行星水星。图源:NASA/ESA/G. Bacon (STScI)/MIT。)

新发现的火星大小系外行星

在我们的太阳系中,行星绕太阳运行往往需要数月或数年。 其中距太阳最近、绕行速度最快的行星水星绕太阳一周需要 88 天。 但天文学家已经在遥远的星系中发现了一些系外行星,它们在几小时内就能绕恒星运行。 本月早些时候(2021 年 12 月 2 日),研究人员宣布发现了一颗新行星,该行星在 7.7 小时内绕其恒星运行。 它也是迄今为止发现的最小的系外行星之一。 这颗行星被标记为 GJ 367 b。 有趣的是,它的大小与我们太阳系的第四颗行星火星差不多,但其成分与我们太阳最内层的行星水星相似。

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NASA 的 TESS 行星猎人发现了这颗新的系外行星。 它离地球很近,距离地球只有31光年。 研究人员于 12 月 2 日在《科学》杂志上发表了他们的同行评审结果。该论文也可作为arXiv上的免费预印本获得。

此行星的环境或许不适宜生存

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由于它离恒星太近了,GJ 367 b 不太可能适合居住。也就是说,由于这颗行星的表面可能没有水,它大概率无法支持我们所知的生命。研究人员估计,GJ 367 b 从其恒星接收到的辐射是地球从太阳接收到的辐射的 500 倍。 在这种情况下,这颗行星连是否保有大气层都是值得怀疑的(尽管这还不确定)。

据估计,这颗行星白天的温度(因为它很可能被潮汐锁定在它的恒星上)大约达到 1,500 摄氏度(2,700 华氏度)。

所以因为辐射、灼热的温度和可能缺乏的大气,这个小世界似乎不甚温馨。

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(图解:另一个关于行星GJ 367 b的概念图。图源:Patricia Klein/ Phys.org.)

内部构造更像水星

种种特征使科学家对这颗行星特别感兴趣——首先,它是所谓的超短周期行星。“周期”一词指的是它围绕红矮星的轨道长度……这颗行星是惊人的 7.7 小时。 此行星类似于火星,半径是地球的 72%,质量是地球的 55%。

但是这颗行星的组成成分令人惊讶。 在内部,GJ 376 b 不像火星或地球。 相反,它更接近于水星。

根据它的半径和质量,研究人员认为这颗行星有一个坚固的富含铁的内核,还有一些镍。对行星内部的进一步计算表明,核心大小可能占行星内部结构的 86% 左右。所以在这方面,它更像水星。 麻省理工学院首席研究科学家 Roland Vanderspek 证实:我们已发现一个火星大小、水星成分的行星,它是迄今为止探测到的最小的行星之一,它在一个非常紧凑的轨道上围绕一颗 M 矮星旋转。

它是怎么被发现的?

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天文学家在 TESS 于 2019 年拍摄的数据中发现了这颗行星。这颗名为 GJ 367 的恒星是 TESS 监测的南半球一片天空中的众多恒星之一。

TESS通过测量行星在恒星前方的凌日来寻找系外行星。这称为凌日法。当行星从它们的恒星前面经过时,从地球上看,恒星发出的光会稍微变暗。可以通过研究这种现象来确定其是否与行星经过有关。GJ 367 b 被证实是一颗真实的行星,而不只是误报。

后来,研究人员还使用高精度径向速度行星搜索器(HARPS)观察了这颗行星的恒星。 HARPS 是位于智利的欧洲南方天文台望远镜上的仪器。

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(图解:麻省理工学院首席研究员 Roland Vanderspek 是 GJ 367 b 新研究的成员之一。 图源:MIT Kavli Institute。)

会是另一个宜居的星球?

虽然 GJ 367 b 或许并非理想的生命栖息地,但系统中可能仍有其他适合居住的行星。 由于存在像 GJ 367 b 这样的岩石行星,研究人员认为该星系中也可能存在其他行星。 麻省理工学院高级研究科学家乔治·里克(George Ricker)表示:“对于这类恒星,宜居带将位于一个月长的轨道附近。 由于这颗恒星离我们如此之近且如此明亮,我们很有可能在这个系统中发现其他行星。它吸引着我们不断探索。

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(图解:对美国宇航局 TESS 太空望远镜的艺术概念图,在其观察数据中发现了 GJ 367 b。 图源:NASA/戈达德太空飞行中心)

如果这个系统中还有其他行星,它们可以解释GJ 367 b 为何如此近距离地绕恒星运行。正如 TESS 团队成员 Natalia Guerrero 所说:“了解这些行星如何接近它们的恒星好像侦探故事——为什么这颗行星缺少它的外层大气? 它是如何向内移动的? 这个过程是平和的还是狂暴的? 希望这个系统能给我们更多的答案。”

BY: Paul Scott Anderson

FY: Gigi Wei

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