Gliese 12b圍繞著一顆距離我們僅40光年的冷紅矮星運行，它有望告訴天文學(xué)家更多關(guān)于靠近恒星的航空航天乎地行星如何保留或失去大氣層的信息。在這個藝術(shù)家的局T金星概念中，Gliese 12b保持了稀薄的現(xiàn)介星氣氛。圖像：uux.cn/NASA/JPL加州理工學(xué)院/R.赫特（加州理工IPAC）
（神秘的球和趣行地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（弗朗西斯·雷迪）：利用美國國家航空航天局的TESS（凌日外行星探測衛(wèi)星）和許多其他設(shè)施的觀測，兩個國際天文學(xué)家團隊發(fā)現(xiàn)了一顆只有40光年遠(yuǎn)的美國地球和金星大小的行星。多種因素使其成為非常適合使用美國國家航空航天局的航空航天乎地詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行進(jìn)一步研究的候選者。
TESS一次凝視大片天空約一個月，局T金星以20秒到30分鐘的現(xiàn)介星間隔跟蹤數(shù)萬顆恒星的亮度變化。捕捉凌日是球和趣行該任務(wù)的主要目標(biāo)之一，凌日是美國由軌道世界的經(jīng)過引起的短暫、有規(guī)律的航空航天乎地恒星暗淡。
東京天體生物學(xué)中心的局T金星項目助理教授Masayuki Kuzuhara說：“我們發(fā)現(xiàn)了迄今為止距離最近的、凌日的現(xiàn)介星、溫帶的球和趣行、地球大小的世界。“雖然我們還不知道它是否有大氣層，但我們一直認(rèn)為它是外金星，其大小和能量與我們在太陽系中的行星鄰居相似。”
主星格利澤12是一顆冷紅矮星，位于距離我們近40光年的雙魚座。這顆恒星的大小只有太陽的27%，表面溫度大約是太陽的60%。這個新發(fā)現(xiàn)的世界名為Gliese 12b，每12.8天繞地球一周，其大小或略小，與金星相當(dāng)。假設(shè)它沒有大氣層，這顆行星的表面溫度估計約為107華氏度（42攝氏度）。
天文學(xué)家表示，紅矮星的體積和質(zhì)量都很小，是尋找地球大小行星的理想選擇。較小的恒星意味著每次凌日都會變暗，較低的質(zhì)量意味著軌道行星會產(chǎn)生更大的擺動，即恒星的“反射運動”。這些效應(yīng)使較小的行星更容易被探測到。

Gliese 12b的估計大小可能與地球一樣大，也可能略小——與太陽系中的金星相當(dāng)。這位藝術(shù)家的概念將地球與不同可能的Gliese 12b解釋進(jìn)行了比較，從一個沒有大氣層的地球到一個像金星一樣厚的地球。美國國家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的后續(xù)觀測可能有助于確定這顆行星保留了多少大氣層及其成分。圖像：uux.cn/NASA/JPL加州理工學(xué)院/R.赫特（加州理工IPAC）
紅矮星較低的光度也意味著它們的宜居帶——行星表面可能存在液態(tài)水的軌道距離范圍——離它們更近。這使得在紅矮星周圍宜居帶內(nèi)探測凌日行星比在恒星周圍探測發(fā)射更多能量的凌日行星更容易。
格利澤12和這顆新行星之間的距離僅為地球和太陽之間距離的7%。這顆行星從其恒星獲得的能量是地球從太陽獲得的能量的1.6倍，約為金星能量的85%。
澳大利亞南昆士蘭大學(xué)天體物理中心的博士生Shishir Dholakia說：“Gliese 12b是研究圍繞冷恒星運行的地球大小行星是否能夠保留大氣層的最佳目標(biāo)之一，這是推進(jìn)我們對銀河系行星宜居性理解的關(guān)鍵一步。”。他與愛丁堡大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的博士生拉里薩·帕勒索普共同領(lǐng)導(dǎo)了一個不同的研究團隊。
兩個團隊都認(rèn)為，研究格利澤12b可能有助于揭示我們太陽系進(jìn)化的某些方面。
Palethorpe解釋道：“人們認(rèn)為，地球和金星的第一個大氣層被剝離，然后通過火山放氣和太陽系殘余物質(zhì)的轟擊得到補充。”。“地球是宜居的，但金星并不是因為它完全失去了水。因為Gliese 12b的溫度介于地球和金星之間，它的大氣層可以教會我們很多關(guān)于行星在發(fā)展過程中的宜居途徑。”
保持大氣層的一個重要因素是其恒星的風(fēng)暴性。紅矮星往往是磁性活躍的，導(dǎo)致頻繁、強大的X射線耀斑。然而，兩個團隊的分析得出結(jié)論，Gliese 12沒有表現(xiàn)出極端行為的跡象。
Kuzuhara和Fukui領(lǐng)導(dǎo)的一篇論文于5月23日發(fā)表在《天體物理雜志快報》上。同一天，Dholakia和Palethorpe的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月報》上。
在凌日過程中，主星的光穿過任何大氣層。不同的氣體分子吸收不同的顏色，因此凌日提供了一組化學(xué)指紋，可以被韋布等望遠(yuǎn)鏡探測到。
位于馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的天體物理學(xué)家Michael McElwain是Kuzuhara和Fukui論文的合著者。“為了更好地了解這些行星的大氣層多樣性和進(jìn)化結(jié)果，我們需要更多像格利澤12b這樣的例子。”
TESS是美國國家航空航天局天體物理探索者任務(wù)，由美國國家航空和宇宙航行局戈達(dá)德管理，麻省理工學(xué)院在馬薩諸塞州劍橋市運營。其他合作伙伴包括總部位于弗吉尼亞州福爾斯徹奇的諾斯羅普·格魯曼公司；美國國家航空航天局位于加利福尼亞州硅谷的艾姆斯研究中心；位于馬薩諸塞州劍橋的哈佛和史密森天體物理中心；麻省理工學(xué)院林肯實驗室；以及巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所。全世界有十幾所大學(xué)、研究所和天文臺參與了此次任務(wù)。

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