雙星系統(tǒng)中的迷你海王星是一個行星難題 _雙星系統(tǒng)

藝術(shù)家對TOI 4633c行星在其雙星系統(tǒng)中的概念。來源：西蒙斯基金會的Ed Bell
據(jù)美國宇航局（Pat Brennan）：一顆可能類似于我們海王星的較小版本的行星圍繞著兩顆類太陽恒星中的一顆運行，這兩顆恒星也圍繞著彼此運行。這顆行星位于“宜居帶”，溫度可能適中，對行星形成的主流觀點構(gòu)成了挑戰(zhàn) 。
關(guān)鍵事實
天文學(xué)家曾經(jīng)設(shè)想，我們的太陽系——其中年、安靜的太陽擁有軌道較近的小型巖石行星和更遠的氣態(tài)巨星——可能是典型的，甚至是普通的。但到目前為止，在一個行星狩獵技術(shù)越來越強大的時代，事實證明它根本不是。其他行星系統(tǒng)看起來可能非常不同，如果不是完全奇怪的話（或者我們是奇怪的嗎？）。一個名為TOI 4633的系統(tǒng)似乎真的很奇怪：一種被稱為“迷你海王星”的神秘行星圍繞著兩顆恒星中的一顆，軌道長達272天，與地球相似。但恒星軌道，以及迷你海王星和一顆可能的兄弟行星的軌道，正在引發(fā)人們對行星系統(tǒng)如何形成的問題，以及這種排列是否能隨著時間的推移保持穩(wěn)定。
細節(jié)
到目前為止，在我們銀河系中確認的數(shù)千顆系外行星中，大多數(shù)是使用“凌日”方法探測到的：測量行星穿過恒星表面時星光的微小下降。這些凌日探測大多涉及軌道較短的行星，它們的“年”——繞恒星一周——持續(xù)幾天或幾周。
因此，探測到TOI 4633c行星是一個值得歡迎的開端。這不僅是因為它272天的軌道使它成為一個相當(dāng)獨特的公司：迄今為止，發(fā)現(xiàn)了175顆凌日行星，其年數(shù)超過100天，而250天以上的凌日行星只有40顆。這顆行星是使用TESS（凌日外行星探測衛(wèi)星）探測到的，其軌道也在宜居帶內(nèi)，宜居帶距離恒星的距離可以使液態(tài)水在行星表面形成。當(dāng)然，對于c行星來說，幾乎可以肯定的不是這樣；它很可能有一個大而稠密的大氣層，可能與海王星的大氣層相似，排除了地表水。月亮可能是繞著這個轉(zhuǎn)的。一顆行星的軌道周期越長，就越有可能擁有衛(wèi)星，因此不難想象一個潛在的宜居衛(wèi)星，就像虛構(gòu)的潘多拉。該系統(tǒng)的亮度可能使其成為繼續(xù)尋找此類“外衛(wèi)星”的目標(biāo)
此系統(tǒng)的令人費解的屬性列表仍在繼續(xù) 。使用第二種探測方法進行的測量揭示了一顆可能的兄弟行星，其軌道為34天。從地球的角度來看，這顆行星不會穿過其恒星的表面，因此它的潛在存在是通過“徑向速度”來揭示的。當(dāng)軌道行星的引力將其向一個方向牽引，然后向另一個方向拉動時，來自恒星的光會輕微地來回移動；后續(xù)的調(diào)查將需要確認兄弟行星，由徑向速度測量建議，真的在那里。
對這個系統(tǒng)的進一步研究也可能對理解雙星系統(tǒng)或相互環(huán)繞的成對恒星很重要。在這種情況下，伴星在短短230年內(nèi)繞主星運行，使它們能夠按照星際標(biāo)準(zhǔn)緊密接近。這些恒星的橢圓形相互軌道和近距離接近，以及圍繞其中一顆恒星的長軌道上的凌日行星，使其成為一個杰出的系統(tǒng)——這將使科學(xué)家能夠測試他們對行星系統(tǒng)如何形成的想法，以及這種不尋常的軌道配置是否能夠在數(shù)十億年內(nèi)保持穩(wěn)定。
有趣的事實
作為行星獵人TESS公民科學(xué)項目的一部分，15名“公民科學(xué)家”仔細研究了TESS數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了TOI 4633c行星。大約40000名這樣的志愿者定期檢查“光曲線” ，即追蹤來自恒星的光量的線，這些線在行星穿越過程中向下傾斜，然后在穿越完成后向上彎曲。研究該系統(tǒng)的科學(xué)家們也得到了一個多世紀(jì)前的幫助：檔案數(shù)據(jù)是美國海軍天文臺維護的華盛頓雙星目錄的一部分，收集于1905年至2011年間。
發(fā)現(xiàn)者
紐約熨斗研究所天體物理學(xué)家諾拉·L·艾斯納領(lǐng)導(dǎo)的一個國際團隊于2024年4月30日在《天文學(xué)雜志》上發(fā)表了這項研究，題為“行星獵人TESS.V.雙星周圍的行星系統(tǒng)，包括宜居區(qū)的迷你海王星” 。

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