美科学家精确测量系外“超级地球”质量

美科学家精确测量系外“超级地球”质量

Kepler-138b 的密度显示,它与地球或者火星较为接近,初步判断这是一颗火星大小的系外行星

  美国宇航局的开普勒任务发现了一颗火星大小的系外行星,质量大约为地球的十分之一,科学家将其命名为 Kepler-138b。Kepler-138b 的发现具有重大意义,它是第一颗太阳系外被发现质量和体积小于地球的行星,美国宇航局对 Kepler-138b 进行了深入观测,确定这颗系外行星的质量,同时计算出它的密度和推测可能的表面情况。由于 Kepler-138b 块头较小,天文学家利用传统行星质量观测技术非常具有挑战性,由此科学家开发一种新的方法来计算 Kepler-138b 的质量。

  传统的方法利用系外行星对恒星产生的微小摆动来推算质量,一旦系外行星的质量太小,那么对恒星构成的摆动影响也就越不明显,如果轨道上还有其他行星存在,那么观测上就更加困难了。宾夕法尼亚州立大学系外行星专家丹尼尔-胡特带领一组天文学家对三颗系外行星通过 Kepler-138 恒星盘面都进行了精确观测,观测结果显示每颗行星的公转周期会出现周期性减慢,凌日时间出现了微小的变化。

  每次行星凌日都会遮挡一部分的恒星光,此时科学家能够测量出行星的大小,该方法也是开普勒望远镜发现数千颗系外行星的基本方法。一旦我们得知系外行星的质量和体积,就能够计算出其密度,并推测行星表面的物质构成,以确定该行星是否由岩石构成、水或者气体构成。Kepler-138b 的密度显示,它与地球或者火星较为接近,初步判断这是一颗火星大小的系外行星。但 Kepler-138b 是否是岩质行星,仍然需要进一步观测。

  Kepler-138 系统距离我们大约 200 光年,位于天琴座方向上,该系统内拥有三颗行星,其他两颗被命名为 Kepler-138c 和 Kepler-138d。Kepler-138c 可能也是岩质行星,Kepler-138d 的密度还会更小一些。这三颗系外行星的轨道都过于接近恒星,因此无法支持液态水的存在,那么对生命的诞生而言也不是好消息。美国宇航局艾姆斯研究中心科学家认为本次研究中我们发现并非所有大小与地球类似的系外行星都是岩质的,有些密度更低,这有助于我们确定地球是否是常见的行星或者是罕见的行星类型。

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