Image Credit：美国宇航局的戈达德太空飞行中心
有多少系外行星？不久前，我们不知道是否有。然后我们在脉冲星周围发现了 一些。然后发射了开普勒太空船，它又发现了几千个。现在美国宇航局的 TESS （过境系外行星测量卫星）正在运行，一项新的研究预测了它的发现。
在 开普勒 的发现给了我们在其他太阳系行星的种类和数量的一个更好的主意。但由于其测量方法，开普勒有其局限性和自身的采样偏差。开普勒也只关注天空的一小块区域，占天空的0.25％左右。开普勒所关注的天空的一小部分可能（但不一定可能）不能代表更大的样本。
TESS与开普勒有很大不同，特别是在它所覆盖的天空区域。它将进行全天测量，而不是针对天空的一小部分进行的调查。美国宇航局的新行星猎人也将关注最亮的恒星。这是因为它的主要科学目标是找到比海王星更大的行星，这些行星绕着明亮的恒星运行。恒星需要明亮，以便后续的光谱观测可以确定行星质量和大气成分。
开普勒的视野仅占天空的0.25％。TESS几乎可以看到整个天空。
尽管我们对大尺寸外行星的大小和轨道周期没有达成共识，但开普勒向我们展示了系外行星是常见的。大多数明星都有它们。但开普勒发现的许多系外行星都非常遥远，从数百到数千秒之外。因此很难进行详细的后续观察。由于苔丝正专注于靠近地球的更近，更明亮的恒星，因此更容易对其他“范围”进行后续观测，其结果在确定系外行星种群时应更具代表性和更准确。
那么，我们可以期待什么呢？
美国宇航局戈达德太空飞行中心的Thomas Barclay，马里兰大学的Joshua Pepper和利哈伊大学的Elisa Quintana的一项新研究预测了TESS的结果。他们的 论文 发表在“天体物理学杂志”上。三位研究人员利用我们对恒星种群的了解以及我们对系外行星种群的了解，结合TESS的观测模式，得出他们的估计。
他们的模拟有三个因素：
- 模拟TESS将观察到的恒星种群。
- 围绕这些恒星运行的行星的代表性样本。
- 预测TESS将探测到多少个行星。
他们的估计被称为“产量模拟”，并不是天文学家提出的第一个。但在我们得出这些数字之前，有一个问题：为什么我们需要事先知道TESS会发现什么？
这是TESS的First Light图像。左边是恒星R Doradus，右边是大麦哲伦星云。
答案就是先了解后续观察计划的样子。天文学家喜欢提前计划，因为观测资源非常珍贵。他们不想等到TESS的所有结果出现之后才考虑下一步。或者也许他们就像糖果故事中的孩子一样兴奋。可能是两者兼而有之。
产量模拟：14,000颗系外行星和10颗可能类似地球的系外行星
Barclay，Pepper和Quintana进行了300次模拟，以得出他们预测的产量。他们的结果有很多细节与行星轨道的恒星类型，用于探测哪个行星的不同观测模式，以及它们如何与后续观测有关。但是在更简单的形式中，这是三位研究人员认为TESS在计划的两年任务期间会发现的内容：
- 总共14,000个系外行星
- 其中2100个将小于4个地球半径（4R），其中280个小于2R
- 70颗可居住的行星围绕着红矮星飞行，其中9颗小于2R
- 10个类似地球的世界，不到2R，可能像我们的太阳一样处于恒星的可居住区域
这是一个非常令人兴奋的运输。14,000颗系外行星，其中10颗可以像太阳一样在恒星的可居住区域中成为类似地球的世界。这并不意味着TESS会发现它，但它应该是一个很好的近似，一个有趣的。特别是因为与开普勒不同，TESS的系外行星是进一步观测和表征的主要目标。
大多数系外行星围绕红矮星运行，因为它们是最丰富的恒星。这是艺术家对TRAPPIST-1系统从行星TR
这不是TESS的第一次良率模拟。但是这个是用真实的而不是模拟的恒星群来完成的，所以它应该更准确。从另一个产量模拟 2015年 在这里可以查看，一个来自2017年 在这里。
模拟结果向我们表明，我们很可能在可居住的区域找到类似地球的行星。他们中的大多数将围绕红矮星运行，但少数应该围绕类似太阳的恒星。这是每个人都想知道的。
但也许更重要的是，这些模拟向我们展示了TESS将实现其任务目标：探测比海王星更小的行星，可以在后续研究中检查以确定它们的质量和大气层。
在这两种情况下，TESS都有望取得一些可靠的成果。
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