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系外行星觀測領域的進步,科學家發現一顆公轉只需要18小時的星球

簡介12月10日,科學家們透過分析這些測量結果發現,55 Cnc沿著哥白尼的赤道執行,與哥白尼其他行星不同,它們的軌道路徑如此不同,甚至從未在恆星和地球之間穿過

行星有幾種類別

新的研究揭示了這顆“地獄星球”是如何變得如此炎熱的,這個岩石世界,55 Cnc e(綽號“Janssen”),圍繞恆星的軌道非常近,一年只有18個小時,表面是巨大的熔岩海洋,內部可能佈滿鑽石。這些新的見解得益於一種名為EXPRES的新工具,該工具捕捉到了55 Cnc發出星光的超精確測量值。當55 Cnc在地球和恆星之間移動時,光線測量值發生了微小的變化,這一效應類似於我們的月球在日食期間遮擋太陽。

12月10日,科學家們透過分析這些測量結果發現,55 Cnc沿著哥白尼的赤道執行,與哥白尼其他行星不同,它們的軌道路徑如此不同,甚至從未在恆星和地球之間穿過。這意味著55 Cnc很可能是在一個相對較冷的軌道上形成的,並隨著時間的推移慢慢地向哥白尼墜落。當靠近時,來自哥白尼的強大引力改變了行星的軌道。

“這是我們發現的行星最多的系統之一,有趣的是即使在最初的軌道上,這顆行星也比地球熱,以至於我們所知的任何東西都無法在表面生存。儘管如此,新的發現仍可以幫助我們更好地瞭解行星是如何形成和隨時間移動的。這些資訊對於瞭解宇宙中類似地球的環境有多普遍以及外星生命有多豐富至關重要。畢竟,我們的太陽系是宇宙中唯一知道生命存在的地方。它也像煎餅一樣平坦,因為所有行星的軌道都在彼此相距幾度的範圍內,由同一盤氣體和塵埃組成。當系外行星搜尋任務開始發現遙遠恆星周圍的世界時,我們發現了許多行星,它們都沒有在一個平面上圍繞主星執行。”

新的行星系統距離地球40光年,考慮到它的研究和複雜性,尤其令人感興趣:五顆系外行星圍繞著一顆主序星(最常見的恆星類別)與一顆紅矮星形成雙星對。事實上,55 Cnc是第一個圍繞主序星發現的超級地球。雖然55 Cnc的密度與地球相似,可能是岩石,但它的質量是地球的八倍,寬度是地球的兩倍。在發現並確認後,55 Cnc成為已知的第一顆超短週期行星。55 Cnc的軌道最小半徑約為200萬公里,相比之下,水星距離太陽為4600萬公里,地球與太陽的距離約為1。47億公里。

確定55 Cnc周圍的路徑會揭示該行星的演化歷史,但進行這樣的測量其實非常困難。天文學家需要使用凌日法,在恆星亮度略微下降時研究55 Cnc。這種方法不能告訴你行星的運動方向。為了發現這一點,天文學家利用了高速攝影機中使用的多普勒效應,當光源向你移動時,你看到的光的波長更短(因此更藍),當它離開時,頻率會變寬,光線也會變紅。

也就是說當55 Cnc自轉時,恆星的一半朝著我們旋轉,另一半則遠離我們。這意味著一半的恆星有點藍,另一半有點紅(中間的空間沒有光譜偏移)。因此,天文學家可以透過測量Janssen的軌道何時阻擋來自更紅側、更藍側和未改變的中間部分的光線來跟蹤Janssen軌道。

然而,由此產生的星光差異幾乎小得無法測量。團隊之前曾嘗試過,但無法準確確定行星的軌道路徑。這項新研究的突破來自位於亞利桑那州的洛厄爾天文臺洛厄爾發現望遠鏡的超精密精密光譜儀EXPRES。顧名思義,光譜儀提供了觀察光線微小的紅藍偏移所需的精度。EXPRES的測量顯示,55 Cnc的軌道大致與主恆星赤道對齊,從而得出了55 Cnc公轉一圈只需要18個小時的資料。

系外行星觀測領域的進步,科學家發現一顆公轉只需要18小時的星球

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