TESS探测器帮助科学家找到距离我们31光年远的可居住的行星

 
天文学家正在分享美国宇航局过境系外行星测量卫星(TESS)的大量研究结果，包括探测远远超出我们太阳系的潜在可居住的超级地球。
据说这颗行星围绕着一颗名为GJ 357的M型矮星，距离地球上大约31光年的九头蛇座。被称为GJ 357 d，世界的质量至少是地球的六倍 – 并且每55.7天绕着恒星运行一次，距离地球离我们太阳的距离只有20%。
有了这个轨道，GJ 357 d如果在我们的太阳系中就会炙热。但它的母星比我们的太阳更暗，超级地球可以想象得足够温暖，以获得液态水。这个特征作为外星人太阳周围可居住区域的定义。
康奈尔大学卡尔萨根研究所所长天文学家Lisa Kaltenegger说：“这是令人兴奋的，因为这是人类第一个可以庇护生命的超级地球 – 在TESS的帮助下发现，这是我们的小任务，具有巨大的影响力。”在新闻发布会上说。
有关GJ 357系统的研究结果在“天文学与天体物理学”和“天体物理学期刊快报”杂志发表的研究论文中有详细介绍。
检测GJ 357 d是一项复杂的操作。它开始于去年发射的TESS卫星的数据，并扫描天空，寻找在其母星前面穿越行星的迹象。美国宇航局现已解散的开普勒望远镜使用相同的过境跟踪技术来识别数千个候选行星。
TESS的读数表明，这颗侏儒星有一颗超级近距离的行星，它被称为GJ 357 b，它在短短的3.9个地球日内形成一个完整的轨道。假设地球缺乏大气，科学家们估计GJ 357 b的平衡温度在490华氏度(254摄氏度)的范围内。
“我们将GJ 357 b描述为’热地球’，”加那利群岛天体物理研究所天体物理学家恩里克·帕雷在NASA新闻发布会上说。 “虽然它无法容纳生命，但值得注意的是迄今为止已知的第三近程过境系外行星，也是我们测量其可能拥有的任何大气成分的最佳岩石行星之一。”
为了更好地解决这个令人讨厌的星球，天文学家转向了地面观测。这些观察结果使用了一种不同的方法进行分析，该方法用于测量由于其行星的引力拖拽而导致恒星位置的轻微摆动。
除了确认GJ 357 b的存在外，该分析还确定另外两颗行星在更远的轨道上绕恒星运行。一个是GJ 357 c，一个太热的行星，其质量至少是地球的3.4倍，并且每9.1天绕行一次。另一个是GJ 357 d。
如果GJ 357 d缺乏大气，它的平衡温度会令人不舒服，在零下F(-53摄氏度)以下约64度。但如果它有一种气氛，正如预期的那样，在那个距离的岩石行星上，气温会更温和 – 生命的前景会更加阳光。
“气氛浓厚，行星GJ 357 d可以像地球一样在其表面保持液态水，我们可以用即将在线的望远镜挑选出生命迹象，”Kaltenegger说。
关于GJ 357及其行星的研究与本周在马萨诸塞州剑桥麻省理工学院举行的第一届TESS科学会议一同出版.TESS任务由麻省理工学院领导和运营，由美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。十几个其他合作伙伴为这项使命做出了贡献。
本周早些时候，TESS团队报告发现三颗系外行星环绕着TOI 270，这是另一颗M型矮星，距离Pictor星座大约73光年远。 (对于它的价值，TOI代表“TESS感兴趣的对象。”)
最里面的行星，TOI 270 b，似乎是一个与GJ 357 b类似的热超级地球。在自然天文学发表的一篇论文中，科学家说其他两个行星，即TOI 270 c和d，大约是海王星的一半 – 并且可能与那个天然气巨头的成分相似。
我们的太阳系中不存在这种“迷你海王星”。
“该系统的一个有趣的方面是它的行星跨越已知行星尺寸的公认间隙，”比利时列日大学的博士后研究员Fran Pozuelos说。
“由于可能与行星形成方式有关的原因，行星的大小是地球的1.5到2倍并不常见，但这仍然是一个备受争议的话题，”Pozuelos在NASA新闻发布会上说。 “TOI 270是研究这一差距边缘的优秀实验室，将帮助我们更好地了解行星系统如何形成和发展。”
所有这一切只是一个开始：TESS的主要任务是持续一年，数据分析可能会持续多年。