天文學家發現有熱木星與熱海王星共同存在的恆星系統


一般來說,軌道周期小於十天的大型氣體系外行星稱為熱木星,而如此短周期也意味它們非常靠近其母恆星,它們距離通常小於0.1天文單位。天文學家認為,在如此近的距離很少能有兩顆以上系外行星。先前只發現兩個例子:WASP-47和Kepler-730。麻省理工學院天文學家黃徐(Chelsea Xu Huang 譯音)博士後研究員為首的團隊發現第三個例子:TOI-1130,它位於南冕座,距離一百九十光年。TOI-1130亮度為11等,為K型矮星,大小是太陽的32%,估計是八十二億年前形成。

團隊在凌日系外行星巡天衛星(Transiting Exoplanet Survey Satellite)的資料中,發現行星TOI-1130b和c。之後用泛星計劃(Pan-STARSS)、凌日行星及原行星南部小望遠鏡(TRAPPIST-South)和小型和中等口徑望遠鏡研究系統(SMARTS)等地面望遠鏡觀測,不但確認這兩顆行星存在,並且以光譜估計其質量。其中,位於內側的TOI-1130b每4.1天繞母恆星一圈,大小如海王星,半徑約為地球的3.65倍。光譜測量其質量上限為木星的0.17倍,估計其表面溫度為攝氏527度。外側的TOI-1130c則是熱木星,公轉週期為8.4天,半徑為木星1.5倍,質量約為木星的0.97倍,估計其表面溫度為攝氏364度。

儘管熱木星很常見,但形成熱木星的方式,仍是當前的研究焦點。作者提到熱木星形成的主要理論,是它在原行星盤形成後向內遷移,但像TOI-1130這樣的系統似乎不是遷移,因為熱木星進入當前軌道時會把近距離較小的行星踢出去。因此這類天體形成方式可能不同。

【圖:科學-新聞;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2020年3月20日出版的《天體物理學報》

WASP = 超廣角尋找行星(Wide Angle Search for Planets)
Kepler = 刻卜勒太空望遠鏡(Kepler space telescope)
TOI = 凌日系外行星巡天衛星勘測目標(Transiting Exoplanet Survey Satellite Object of Interest)

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