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天文學家發現迄今最迷你的系外行星系統

PlanetLineupKOI961

天文學家從克卜勒太空任務(Kepler mission)的觀測資料中,發現一個迷你行星系統:新發現的3顆系外行星體積大約介在火星至地球之間,甚至比才宣布不久的地球級系外行星Kepler-20e還小,而且非常靠近中間的母恆星。這是到目前為止所發現規模最小的系外行星系統。這些發現不僅顯示銀河系中的行星系統性質相差非常大,也代表克卜勒任務的偵測能力,遠超過天文學家原本預期的程度。

這個迷你行星系統編號為KOI-961,母星KOI-961是顆紅矮星(red dwarf),直徑僅有太陽的1/6,換言之,只比我們太陽系最大的行星—木星還大70%而已。此外,KOI-961距離地球僅約130光年,故從地球上觀察,這顆恆星在天空中的位置變化相當明顯,天文學家藉此查探KOI-961是否受到其他恆星的影響而造成亮度變化,但最後都予以排除,確定發現的的確是行星。

SystemJupiterComparisonKOI961

KOI-961周圍新發現的這3顆系外行星編號分別為KOI-961.01、KOI-961.02和KOI-961.03,其半徑分別為0.78、0.73和0.57倍地球半徑;其中最小的KOI-961.03,只比火星(0.53倍地球半徑)大一點點。這個迷你太陽系的尺度,其實說起來,和木星與其衛星的系統還比較像呢!

克卜勒任務是以凌日法(transit)來搜尋系外行星,也就是當行星經過母恆星前方時,會使母恆星亮度些微下降的現象來偵測行星;必須觀測到3次以上具週期性的亮度下降現象,才能列為可能是行星的訊號。之後再利用地面大型望遠鏡進行後續觀測,確認是否真為系外行星。KOI-961系統的發現,是由美國加州理工學院(California Institute of Technology)天文學家Phil Muirhead領軍的研究團隊,利用克卜勒任務已公開的觀測資料,再利用位在美國聖地牙哥附近的帕洛瑪天文臺(Palomar Observatory)和位在夏威夷的凱克天文臺(W.M. Keck Observatory)進行後續觀測而找到的。他們利用性質與KOI-961幾乎相同的另一顆紅矮星—著名的巴納德星(Barnard’s star)的光譜作為比較,估算這些行星的體積,才發現遠小於原先資料釋出時的初步估計。

雖然這3顆系外行星的質量尚無法確定,不過天文學家認為這3顆行星應該都是類似地球般的岩質行星;然而它們的軌道非常靠近母恆星而非在適居區中,環繞母星一周的時間均小於2天,使其表面溫度過高,至少在攝氏200~500度左右,無法讓水以液態存在於行星表面。到目前為止,已知的系外行星數量超過700顆,不過只有少數是岩質行星。

但是,紅矮星是銀河系中最常見的恆星種類,在這樣的恆星周圍發現岩質行星,顯示銀河系中等待被發現的岩質行星數量可能非常多;天文學家推測,光是從克卜勒任務資料中鑑定出的岩質行星,可能可達數千顆,現在這些發現,都只是開端而已。而整個宇宙中類似銀河系的星系不計其數,因此,或許岩質行星在宇宙中是非常普遍。

資料來源:2012.01.11

  1. KOI-961: A Mini-Planetary System
  2. http://www.nasa.gov/home/hqnews/2012/jan/HQ_12-013_Kepler_Smallest_Exoplanets.html
  3. Smallest Solar System Found
  4. Astronomers Find Three Smallest Planets Outside Solar System

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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