系外行星系统中有水的特征

【博科园-科学科普】由来自11个国家的天文学家组成的一个研究小组,发现了两颗绕着变星HD 106315运行的小型系外行星的精确质量。这两颗行星之前是由开普勒卫星(NASA)通过传输方法探测到的,这使得研究人员可以确定行星的直径。HD 106315b的周期为9天,是地球直径的44倍,而HD 106315c的轨道周期约为21天,直径是地球直径的435倍。但是为了描述一个行星的特征(例如,为了确定它是气态的还是岩石的,或者它们是否有大气层),研究人员还需要知道行星的质量,通过径向速度来测量,这样它们就可以推断出它的密度。

行星凌日的概念图,图片版权:ESA/ATG medialab

该论文的第一作者Susana Barros (IA & University of Porto)解释了这颗恒星的问题:HD 106315的变异性被认为是径向速度观测中噪声过大的来源,因此我们无法测量这两颗行星的质量。使用HARPS摄谱仪(ESO)的大型观测项目的数据,IA团队估计较小行星HD 106315 b的质量是地球的12倍,是地球的6倍,密度是4,7 g/cm3。对于较大的行星,HD 106315 c,其衍生质量是地球的15.2倍,密度为1.01 g/cm3。这些数值表明,行星“c”有一个厚厚的氢氦包膜,而对行星“b”的详细调查,使用行星内部模型,表明在多达50%的岩石材料和9 - 50%的水,使它成为一个水世界。

努诺·桑托斯(IA &科学大学的教员波尔图)IA的领导人“对其他稀土的检测和表征”主题行补充说:由于一个密集的观察策略和复杂的数据分析方法能够确定这两个行星的质量和b行星的成分。Susana Barros进一步指出:这个行星系统展示了行星组成的多样性,并且由于它们传输了一颗明亮的恒星,所以可以研究它们的大气。用目前的仪器,目前可以观测到行星c的大气层,但是对于b行星,我们需要等待像詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)这样的仪器在2020年发射。探索大气层与即将到来的新设施如JWST (NASA)或ESO的超大望远镜(ELT)将有助于更好地理解HD 106315 b的组成,因为这颗行星位于岩石和气态行星组成的过渡。


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参考:Astronomy & Astrophysics

内容:经“博科园”判定符合今主流科学

来自:波尔图大学

编译:中子星

审校:博科园

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