科学家们发现了新的系外行星其大气层已可供研究

这项名为 TOI-1231 b:一颗经过附近 M3 矮星 NLTT 24399 的温带海王星大小的行星将发表在未来一期的《天文学杂志》上 。这颗系外行星 TOI-1231 b 是使用来自凌日系外行星勘测卫星 (TESS) 的光度数据探测到的,并使用智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦粘土望远镜上的行星探测器光谱仪 (PFS) 进行了观测 。PFS 是一种精密仪器,可通过系外行星对其宿主恒星的引力影响来探测它们 。当行星围绕它们的宿主运行时,测得的恒星速度会周期性变化,揭示行星的存在以及关于它们的质量和轨道的信息 。

科学家们发现了新的系外行星其大气层已可供研究

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NASA 的 TESS 采用的观测策略将每个半球划分为 13 个扇区,调查时间大约为 28 天,正在对过境行星进行最全面的全天搜索 。这种方法已经证明它有能力探测恒星周围的大小行星,从类太阳到低质量的 M 矮星 。M 矮星,也称为红矮星,是银河系中最常见的恒星类型,约占银河系所有恒星的 70% 。
【科学家们发现了新的系外行星其大气层已可供研究】M矮星更小,质量只有太阳的一小部分,光度低 。由于 M 矮星较小,当给定大小的行星经过恒星时,行星阻挡的光量更大,从而更容易检测到过境 。想象一颗类地行星从一颗太阳大小的恒星前面经过,它会挡住一点点光;但如果它从一颗小得多的恒星前面经过,被阻挡的光的比例会更大 。从某种意义上说,这会在恒星表面产生更大的阴影,使 M 矮星周围的行星更容易被探测到,也更容易研究 。
尽管 TESS 的调查策略能够探测到系外行星,但它也会根据轨道周期产生显着的观测偏差 。系外行星必须在 TESS 的观测跨度内至少经过其宿主恒星两次,才能被科学处理运营中心 (SPOC) 管道和快速查看管道 (QLP) 以正确的周期探测到,它们搜索 2 分钟和 30-分钟节奏 TESS 数据,分别 。由于 TESS 总天空覆盖的 74% 仅被观察到 28 天,因此大多数被检测到的 TESS 系外行星的周期都少于 14 天 。因此,TOI-1231b 的 24 天期限使其发现更有价值 。
该论文的主要作者、美国宇航局喷气推进实验室科学家詹妮弗·伯特以及她的合作者,包括纽约大学物理和天文学系助理教授戴安娜·德拉戈米尔,测量了这颗行星的半径和质量 。
“与遍布全球的一群优秀的天文学家合作,我们能够收集必要的数据来表征主恒星并测量行星的半径和质量,”伯特说 。“这些值反过来让我们能够计算行星的体积密度并假设行星是由什么构成的 。TOI-1231 b 的大小和密度与海王星非常相似,因此我们认为它具有类似的大气态大气 。”