NASA同日宣佈發現宜居行星和雙日行星,兩名高中生成功臣
2020年01月08日08:35

在最近舉行的美國天文學年會上,美國國家航空航天局(NASA)“秀”的不僅有新一代主力系外行星探測器“苔絲”(TESS),還有兩名高中生。他們分別參與了“苔絲”發現首顆類地大小的宜居帶行星和首顆存在雙日系統中的行星。

“苔絲”全稱“淩日系外行星勘測衛星”,於2018年4月發射升空,旨在“接棒”開普勒太空望遠鏡成為行星獵手。具體而言,“苔絲”通過檢測恒星亮度隨時間變化的光曲線來尋找行星。一旦出現“淩日”現象,即當行星掠過恒星表面時,恒星的亮度就會像發生日食一樣有所下降。

原理很直觀,開普勒望遠鏡就用這種方法找到了4000餘顆系外行星。但在實際操作中,依然會出現困難和誤判。令人驚喜的是,高中學生就能在NASA的研究團隊里幫助解決這些問題。

雙日輝映

沃爾夫·庫克爾(Wolf Cukier)剛剛在紐約斯卡斯戴爾高中讀完高三,進入NASA著名的戈達德飛行中心進行暑期實習。

他查看了此前被誌願者們標記為“日食雙星系統”的所有數據。這是一種兩顆恒星圍繞彼此旋轉的系統,從觀測角度看會互相遮蓋。

在雙日系統里尋找行星可比在單日系統里難。在兩顆恒星的影響下,行星的淩日現象並不規律,此外,“苔絲”很難發現行星掠過小一點的那顆恒星。

這是一類目前的計算機算法不太擅長的信號,反而是人眼更容易尋找蛛絲馬跡。因此,像庫克爾這樣的實習生需要逐個排查數據。

實習剛開始3天左右,庫克爾就發現一個標記為TOI 1338的雙日系統里存在不尋常的信號。這個信號乍看像是小恒星遮蓋大恒星造成的日食,但出現的時機不對。他反應過來,這其實是一顆行星。

TOI 1338雙日系統

最終證實,這顆TOI 1338 b距離地球1300光年,比地球大6.9倍,介於海王星和土星之間。它的兩顆“太陽”,一顆比我們的太陽大上10%,另一顆則更冷更暗,只有太陽質量的三分之一。

溫度宜居

“苔絲”在工作第一年就發現了100光年外的恒星TOI 700,並捕捉到它的三顆行星的多次淩日。科學家們一開始認為它與我們的太陽大體類似。

然而,高中生阿爾頓·斯賓塞(Alton Spencer)和幾個研究人員一起發現這是個誤判。TOI 700實際上一顆更小更冷的恒星,質量和大小大約只有太陽的40%,表面溫度也只有太陽的一半。

修正了參數之後,它的三顆行星的體積和溫度就相應地大幅下調。科學家們發現,最外圍的第三顆行星TOI 700 d一下子掉到了宜居帶內,也就是說,溫度允許其上面存在液態水。

TOI 700和三顆行星

具體而言,它要比地球的體積大上20%,公轉週期為37天,從恒星那裡接收到的能量要比地球從太陽接收到的少14%。(本文來自澎湃新聞,更多原創資訊請下載“澎湃新聞”APP)

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