据卡内基大学约翰娜·特斯克、保罗·巴特勒、史蒂夫·谢克特曼、杰夫·克兰和莎伦·王等天文学家发表的一篇新论文称，银河系附近一个星系拥有美国宇航局凌日系外行星勘测卫星发现第一颗地球大小的行星，以及一个温暖亚海王星大小的行星世界，其研究成果发表在《天体物理学快报》上。
论文的第二作者泰斯克说：这太令人兴奋了，苔丝号在大约一年前刚刚成立，她已经成为行星狩猎行业的游戏规则改变者。宇宙飞船探测天空，我们与TESS（苔丝号）后续合作，标记潜在的有趣目标，以便使用地面望远镜和仪器进行更多的观测。
博科园：其中一个工具是位于智利卡耐基拉斯坎帕纳斯天文台麦哲伦2号望远镜上的行星发现者光谱仪，它是这项工作的关键组成部分。它帮助确认了TESS信号的行星性质，并测量了新发现的亚海王星质量。谢克特曼和克兰使用巴特勒和合作者首创的一种方法建造了pfs，这种方法使用一种叫做径向速度法技术，这是目前天文学家测量单个行星质量的唯一方法。如果没有已知的质量，要确定一颗行星的密度或它一般化学成分是非常具有挑战性的。这种方法利用了这样一个事实，即一颗恒星的引力不仅影响其轨道上的行星，而且行星的引力也反过来影响恒星。
- NASA凌日系外行星勘测卫星(TESS)发现的第一颗地球大小的行星HD 21749c，以及它的兄弟行星HD 21749b，一个温暖的亚海王星大小的世界。图片：Robin Dienel, courtesy of the Carnegie Institution for Science
PFS使天文学家能够探测到行星引力在恒星轨道上引起的这些微小摆动。PFS是南半球仅有能够进行这类测量的仪器之一，因此，这将是进一步描述TESS任务发现行星的一个非常重要部分。HD 21749b轨道需要大约36天才能完成，是迄今为止发表所有TESS发现中周期最长的一颗。由于TESS使用的技术，据预测，该任务发现的大多数行星轨道周期将少于10天，因此HD 21749b在这方面是不寻常的。事实上，这也使得在TESS数据中探测行星成为一个额外的挑战。麻省理工学院卡维里天体物理与空间研究所的黛安娜·德拉戈米尔是这项研究的主要作者说：我们做了很多侦探工作，在正确的时间找到了正确的“人”。
但我们很幸运，捕捉到了信号，它们非常清晰。主恒星质量约为太阳的80%，距离地球约53光年。HD 21749b的质量约为地球23倍，半径约为地球的2.7倍。密度表明这颗行星有大量的大气层，但没有岩石，因此它可能有助于天文学家了解更冷的亚海王星行星大气层组成和演化。令人兴奋的是，在这个系统中较长周期的亚海王星行星并不孤单。它有一颗兄弟行星HD 21749c，环绕主恒星运行大约需要8天，体积要小得多——与地球的大小相当。测量这样一颗小行星的确切质量和组成将是一项挑战，但对将HD 21749c与地球进行比较很重要。
卡耐基的PFS团队正怀着这个目标继续收集关于这个物体的数据。多亏了TESS，天文学家们将能够首次测量许多较小系外行星的质量、大气成分和其他性质。尽管小型系外行星在我们的星系中很常见，但关于它们的多样性以及它们如何与我们太阳系中的行星相比，仍有很多需要了解的地方。对于离我们非常近、非常明亮的恒星，我们预计会发现几十颗地球大小的行星。我们来了——这将是我们的第一个孩子，对苔丝来说，这是一个里程碑。它为在更小的恒星周围发现更小行星开辟了道路，而这些行星可能是适宜居住的。
博科园-科学科普｜研究/来自: 卡内基科学研究所
参考期刊文献:《天体物理学快报》,《天体物理学》
DOI: 10.3847/2041-8213/ab12ed
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