夜空中最“mini”的(行)星
開普勒37-b行星被認定為最小的行星已經十多年了,但它無法永遠保持這個名號。
圖1:Charon出現在新視野號空間探測器于2015年7月13日和14日獲取的一張自然色彩圖像中。該圖片于2015年7月24日發布(圖片來源:國家航空航天局/JUAPL/SwRI))
以天文學的標準來看,地球很小,畢竟太陽系最大的行星木星足足可以容納1300多個地球。但地球并不是太陽系中最小的行星。2006年冥王星被降級為矮行星后,太陽系最小行星的稱號屬于水金星。那么是否還有更小的行星存在呢?如果有的話,我們對其是否有所了解?
非常小的系外行星或繞其他恒星運轉的行星是很難被發現的。在科學家們已經找到的這些行星中,最小的是開普勒(Kepler)37-b。2013年科學家們使用開普勒太空望遠鏡發現了這顆比水金屬還要小、與月亮大小相似的行星。
“我們曾發現相當多的地球大小的行星,但不曾發現過比地球更小的行星,Kepler37-b有點不同尋常”,國家航空航天局戈達德太空飛行中心的天體物理學家托馬斯-巴克利說道到。他是于2013年發表并首次確認Kepler37-b行星存在論文的第一作者。
開普勒太空望遠鏡發現的所有系外行星包括Kepler37-b在內,都是通過“凌日法”檢測到的。當遙遠的行星繞著它們的恒星運轉時,它們會凌日,或者說從我們視角看過去,這些行星在經過它們的恒星時會導致恒星微弱地變暗。對那些相對于太陽系位置合適的恒星和行星,科學家可以分析這種變暗的現象并推斷出有行星存在,還能了解一些關于該行星的性質,比如由什么構成、距離其恒星多遠以及大小等信息。
正如其名所示,Kepler37-b這顆微小的系外行星繞著距離地球約209光年的Kepler37恒星運轉。Kepler37是與太陽相同類型的恒星,但略小和更冷,它還有另外三顆行星,不過都不像Kepler37-b那樣小。為了確認Kepler37的大小 -、也包括Kepler37-b大小, 巴克利說他的團隊與使用天體聲學分析(即對恒星亮度自然振蕩進行分析)的同事合作工作。
Kepler37-b是一顆巖石行星,距離其恒星比地球甚至水星距離太陽的距離都要近得多。因此,Kepler37-b只需要13.4個地球日繞恒星運轉一周。與水星類似,它很可能有一個極端惡劣的表面,并且沒有大氣層。
不過Kepler37-b真的是一個行星嗎?它顯然不t同于太陽系中的任何行星。其實行星的定義主要適用于我們的太陽系,巴克利說道。根據國際天文學聯合會(IAU)的規定,一顆行星必須繞著恒星運轉,足夠大以形成球狀體,并且清除掉其軌道和周圍區域內與其大小相似的物體。巴克利表示,對系外行星來說,很難確定它是否真正清除了軌道上的碎片和大小相似的物體,這一點尤其困難。
但這一點對Kepler37-b來說幾乎沒有什么疑問。巴克利說:“Kepler37-b足夠大,有足夠的引力;離恒星足夠近,可以清除出一片影響區域。所以無論如何定義,它肯定會被認為是一個行星”。
巴克利表示,盡管Kepler37-b已經擁有“最小行星”的稱號超過十年了,但它不會永遠保持這個稱號。自從2018年凱普勒太空望遠鏡退役,科學家們一直在設計新的方法來發現系外行星,包括由巴克利作為運營科學家的南希.格雷斯.羅曼太空望遠鏡。
科學家使用一種被稱為“微引力透鏡”的方法來尋找系外行星。微引力透鏡現象指的是一顆恒星的引力使得遠處背景中的其他恒星發出的光發生彎曲。如果近處的恒星、背后遠處的恒星和觀測者恰好在一條直線上,那么近處的恒星就可以使得遠處恒星發出的發散光匯聚,如果較近的恒星有行星繞其運動,則光線會被進一步匯聚。科學家可以通過分析接收光波中微小的變化來推斷出圍繞著較近恒星運轉的行星的特性。
根據國家航空航天局的說法,南希.格雷斯.羅曼望遠鏡通過掃描天空中的微引力透鏡事件可能會發現大約2600顆系外行星。巴克利表示,這個新望遠鏡“幾乎肯定會找到比Kepler37-b更小的行星。
BY: Rebecca Sohn
FY: 封博問
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來源: 天文在線