地面望遠鏡捕捉到系外行星凌日現象

岡山天體物理觀測所望遠鏡觀測K2-3d凌日時的影子
日本國立天文台和東京大學等機構的研究小組近日利用新一代地面望遠鏡,首次成功捕捉到可能存在生命的太陽系外行星K2-3d凌日時的影子。

K2-3d行星的大小和溫度環境與地球相近,精確觀測其影子現象可探索行星大氣中的氧分子。但目前太空望遠鏡觀測K2-3d的軌道周期精度不夠,也無法預測其通過主星的正確時間。此次,研究小組利用岡山天體物理觀測所188厘米望遠鏡和系外行星觀測裝置MuSCAT,成功以約15秒誤差測定了K2-3d行星的軌道周期,大幅提高了預測行星影子現象的精度。該成果為未來地外生命探索打開了一扇重要大門。

K2-3d行星是美國太空總署刻卜勒(Kepler)太空望遠鏡發現的,其距地球約一百五十光年,體積約為地球的一倍半。與地球相比,K2-3d行星在非常接近主星的近軌道公轉。由於主星溫度較低,因此認為具有和地球相似的較為溫暖的環境。該行星表面可能存在液體水,有存在生命的可能。 K2-3d行星有通過主星前面的軌道,可週期性觀測到行星遮蔽主星軌道產生的減光現象,也稱為行星的影子。精確測定各種波長的主星減光率,即可分析出行星大氣層成分。

刻卜勒太空望遠鏡在第一期觀察中已發現近三十個具有行星影子軌道且有適合溫度的行星。刻卜勒的K2觀測任務將持續到2018年2月,以期發現更多類似K2-3d一樣可能適合生命存在的行星。 2017年美國太空總署還將發射系外行星凌日觀測衛星(TESS),計劃用兩年時間全天候搜尋太陽系附近的生命跡象。

【圖:日本國立天文台;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天天體動態雜誌》

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