发现宜居带中的“超级地球”TOI

这幅插图显示了行星TOI-715 b，一颗位于其恒星周围宜居带的发现超级地球，在附近的宜居观察者看来可能的样子。图像：uux.cn/美国国家航空航天局/JPL加州理工学院
（神秘的中的地球uux.cn）据美国宇航局（帕特·布伦南）：发现:一颗适合进一步研究的“超级地球”围绕一颗红色的小恒星运行，按照天文学标准，超级地球这颗小恒星距离我们相当近——只有137光年。发现同一个系统也可能藏有第二颗地球大小的宜居行星。
关键事实:这颗较大的中的行星被命名为TOI-715 b，宽度约为地球的超级地球1 . 5倍，其轨道位于其母星周围的发现“保守”宜居带内。这是宜居距离恒星的距离，可以给行星提供液态水在其表面形成的中的合适温度。当然，超级地球要有地表水存在，发现还需要其他几个因素的宜居配合，尤其是要有合适的大气。但保守的宜居带——一个比更广泛的“乐观”宜居带更窄、可能更强大的定义——使其处于首要位置，至少从目前的粗略测量来看是如此。这颗小行星可能只比地球稍大一点，也可能正好位于保守的宜居带内。
细节:天文学家开始为我们对系外行星的了解谱写全新的篇章——太阳系以外的行星。最新的太空仪器，包括美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜上的仪器，不仅旨在探测这些遥远的世界，还旨在揭示它们的一些特征。这包括它们大气的成分，这可能为生命的可能存在提供线索。
最近发现的超级地球TOI-715 b可能会在正确的时间出现。它的母星是一颗红矮星，比我们的太阳更小更冷；众所周知，许多这样的恒星拥有小型岩石世界。目前，它们是寻找宜居行星的最佳选择。这些行星的轨道比太阳等恒星的轨道近得多，但由于红矮星更小、更冷，行星可以挤得更近，并且仍然安全地处于恒星的宜居带内。更紧密的轨道也意味着那些穿过恒星表面的轨道——也就是说，当我们用太空望远镜观察时——穿过的频率要高得多。在行星b的情况下，这是每19天一次，在这个奇怪的世界上是一个“年”。因此，这些跨星（“凌日”）行星更容易被发现，也更容易被观察到。TESS（过境系外行星调查卫星）就是这种情况，该卫星发现了这颗新行星，自2018年发射以来一直在增加天文学家的宜居带系外行星储备。比如说，观测一颗围绕类太阳恒星的地球大小的行星的凌日（并等待一个地球年，即365天，以捕捉另一次凌日）超出了现有太空望远镜的能力。
TOI-175 b行星加入了宜居带行星的名单，韦伯望远镜可以对其进行更仔细的观察，甚至可能发现大气层的迹象。这在很大程度上取决于这颗行星的其他属性，包括它的质量以及它是否可以被归类为“水世界”——这使得它的大气层（如果存在的话）比一个质量更大、密度更高、更干燥的世界更突出，也更容易探测到，后者可能会使其较低姿态的大气层更接近地表。
有趣的事实:如果该系统中可能存在的第二颗地球大小的行星也被证实，它将成为TESS迄今为止发现的最小的宜居带行星。这一发现也超出了早期对TESS的预期，因为它在宜居带中发现了一个地球大小的世界。
发现者:由英国伯明翰大学的乔治娜·德拉斯菲尔德领导的一个国际科学家小组于2024年1月在《皇家天文学会月刊》上发表了一篇论文，介绍了他们的发现:“一颗1.55 R⊕宜居带行星，由黄道南极附近的M4恒星TOI-715托管。”用于确认该行星的一系列国际设施包括双子座南方望远镜、拉斯坎布雷斯天文台望远镜、额外望远镜、SPECULOOS网络和特拉普斯特南方望远镜。