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標題: 為什麼我們的太陽系裡沒有超級地球或亞海王星行星﹖ [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2025-5-10 12:06 AM 標題: 為什麼我們的太陽系裡沒有超級地球或亞海王星行星﹖

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　　天文學家最近在距離地球約250光年的天龍座中﹐發現了兩顆圍繞著一顆雙星系統中的恆星運行的新系外行星。它們圍繞一顆名為TOI-1453的恆星運行﹐這顆恆星比太陽略小﹑略冷﹐位於距離地球約250光年的天龍座並屬於一個雙星系統﹐即兩個恆星相互繞行的系統。這兩顆新發現的天體被歸類為一顆超級地球和一顆亞海王星﹐它們代表了銀河系中最常見的兩類系外行星類型﹐但這兩類行星卻都沒有出現在我們的太陽系中。
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　　天文學家利用NASA的凌日系外行星巡天衛星(TESS)以及安裝在西班牙加那利群島拉帕爾馬島穆查喬斯巖天文台上的北半球高精度徑向速度行星搜索儀(HARPS-N)發現了這兩顆行星﹐將它們命名為TOI-1453 b和TOI-1453 c。TESS通過監測恆星亮度的暫時性下降來尋找系外行星﹐這種方法被稱為凌日法。當觀測到亮度下降時﹐這就表明﹐從地球的角度看可能有一顆行星從它的宿主恆星前方經過﹐短暫地遮擋了恆星的部分光線。通過測量這種現象﹐天文學家還可以估算出這顆可能存在的系外行星的大小和軌道週期。
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　　與TESS數據相輔相成的是HARPS-N儀器﹐它是一種高精度徑向速度光譜儀﹐可以通過觀測恆星發出的光譜﹐來探測其中由於系外行星繞行而產生的微小變化。這一儀器採用多普勒法尋找恆星因軌道上行星的引力作用而產生的微小「擺動」﹐從而揭示出行星的存在。
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　　「這兩顆行星在特性上呈現出有趣的對比﹐」該研究的第一作者﹑列日大學的天體物理學家馬努·斯塔爾波特在聲明中說道﹐「TOI-1453 b是一顆超級地球﹐略大於地球﹐可能是岩質行星。它的公轉週期只有4.3天﹐意味著它與其宿主恆星非常近。」。「超級地球」這一術語用來描述那些質量大於地球﹐但又小於冰巨行星(如天王星和海王星)的系外行星。它們通常被認為是岩石行星﹐類似於地球﹐但因體積更大﹐表面重力可能更強﹐這也影響著其大氣層和地質過程。
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　　考慮到TOI-1453 b距其宿主恆星如此之近﹐它可能異常熾熱﹐表面溫度高到足以剝離其絕大部分的大氣層。(比如﹐水星公轉週期是88天﹐同樣因高溫而沒有明顯的大氣層。)「與之不同的是﹐TOI-1453 c是一顆亞海王星﹐直徑約為地球的2.2倍﹐但質量卻只有地球的2.9倍﹐」斯塔爾波特說﹐「這使它成為已知密度最低的亞海王星之一﹐令人對其組成產生疑問。」TOI-1453 c極低的密度表明﹐它可能擁有厚重的富氫大氣層﹐或是以水為主的結構成分。「這也使它成為未來大氣層研究的理想目標﹐」斯塔爾波特補充道﹐「理解這類行星的形成與演化﹐或許可以幫助我們揭示包括太陽系在內的行星系統是如何誕生和發展的。」。
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　　更有趣的是﹐這兩個行星所處的是一個雙星系統﹐意味著它們的宿主恆星還有一顆伴星。在這種環境中形成的行星往往經歷更複雜的引力擾動﹐這為研究提供了更多可能性。天文學家還觀察到TOI-1453 b和TOI-1453 c的運行軌道接近3:2共振﹐也就是說﹐每當內側的行星公轉三圈﹐外側的行星幾乎剛好完成兩圈。這可能意味著它們的軌道曾經與鄰近物體如氣體﹑微行星或伴星相互作用而發生改變﹐最終使TOI-1453 b被牽引至如今離恆星更近的軌道。
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　　研究人員希望借助如詹姆斯·韋布太空望遠鏡(JWST)等先進設備進一步觀測這兩顆行星﹐尤其是深入探測TOI-1453 c的大氣層。如果這顆亞海王星真的擁有體量可觀的富氫大氣或以水為主的內部結構﹐它可能會改寫我們對此類行星的形成機制的理解也許還能幫助我們解答一個老問題﹕「為什麼太陽系裡沒有這樣一顆行星﹖」。

作者: tomboss 時間: 2025-5-12 01:10 AM

超級地球是太陽系外行星，其質量高於地球，但遠低於天王星和海王星一類的太陽系冰巨星，後者分別是地球的14.5和17倍。它僅是指行星的質量，並不意味著有關表面狀況或可居住性。

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