科学家又发现一颗系外行星 距离地球3000多光年

  Kepler-47大约有35亿年的历史,距离地球3340光年。其中一颗恒星和我们的太阳非常相像,但另一颗则小得多,只有太阳质量的三分之一。

  图示:双星系统Kepler-47的艺术假想图

  腾讯科技讯 4月17日消息,据国外媒体报道,一项新研究报告称,研究人员在双星系统Kepler-47中发现了第三颗行星,其比之前发现的两颗行星还要大。

  研究论文共同作者、圣地亚哥州立大学天文学家威廉·威尔士(William Welsh)在一份声明中说:“我们当然没想到它会是这个双星系统中的最大行星。”“这真的令人震惊。”

  Kepler-47大约有35亿年的历史,距离地球3340光年。其中一颗恒星和我们的太阳非常相像,但另一颗则小得多,只有太阳质量的三分之一。这两颗恒星每7.45个地球日围绕它们共同的质心运行一周。

  早在2012年,威尔士大学天文学家杰罗姆·奥罗斯(Jerome Orosz)和他的同事们就宣布发现了围绕这两颗恒星旋转的两颗行星。两颗行星被命名为Kepler-47b和Kepler-47c,其天空中都有两个太阳,就像电影《星球大战》中天行者卢克的母星塔图因一样。

  研究人员利用美国国家航空航天局的开普勒太空望远镜发现了第三颗行星。开普勒太空望远镜主要通过“凌日法”探测行星,其原理是当行星穿过其主恒星的表面时,会引起微小的亮度下降。

  奥罗斯说,就在2012年有关Kepler-47两颗行星的论文发表之前,研究小组就在开普勒的数据集中发现过第三颗行星的凌日迹象。六个月后,开普勒观测到了Kepler-47的另一次凌日现象,研究人员得以获得这颗潜在行星的初步轨道。

  奥罗斯表示:“我们知道了行星运行的初始轨道,再回到过去去查看现有的开普勒数据,发现了非常微弱的凌日现象。”“单看其中任何一个,你不会认为有多显眼。但是考虑到这些凌日现象的相似性,我们推测它们可能产生自同一颗行星。”

  这颗行星就是最新公布的Kepler-47d,它大约是地球的7倍大。其比Kepler-47b和Kepler-47c要大得多,它们分别是地球的3.1倍和4.7倍。

  图示:双星系统Kepler-47三颗行星的运行轨道

  Kepler-47b环绕双星运行一周需要49个地球日,而Kepler-47c运行一周需要303个地球日的时间。而Kepler-47d的轨道周期是187个地球日,这意味着它处于两颗已发现的行星之间。而研究小组此前认为,这个双星系统中任何额外的行星都可能位于Kepler-47c的运行轨道之外。

  奥罗斯说,这三颗行星与我们太阳系中的任何行星都不一样:它们的密度比太阳系中密度最小的土星还要小。

  研究人员说,这种行星极度膨胀的现象在“热木星”之类的外星球上很常见,而“热木星”这类外星球的公转轨道极为接近其宿主恒星。但是这对于Kepler-47中气候相对温和的行星来说是不寻常的,研究人员认为Kepler-47c的平均温度是零下32摄氏度,Kepler-47d的平均温度是10摄氏度,而Kepler-47b的平均温度是150摄氏度。

  双星系统通常是动态变化的。随着时间的推移,行星运行轨道会因为两颗恒星的引力而发生改变。而Kepler-47d的发现得益于这种变化:随着时间的推移,这颗行星运行的轨道平面与开普勒太空望远镜的观测视角越来越一致,这增加了凌日信号的强度。

  但这种变化并不意味着Kepler-47的三颗行星将很快分散到星际空间的深处。毕竟这个双星系统已经存在了大约35亿年。

  奥罗斯说:“基于数值模拟,这看起来是一个相当稳定的系统。”而这一新发现带给我们两个重要信息:太阳系外部行星的多样性令人震惊,我们的太阳系远非典型。

  加州大学圣克鲁兹分校天文学家乔纳森·福特尼(Jonathan Fortney)在同一份声明中说,这篇论文还表明“建立在开普勒最有趣的发现之一的基础上:充满低密度行星的密集系统在银河系中极为常见。”

  福特尼补充说:“Kepler-47表明,虽然这一现象在我们的太阳系中从未发生,但无论这些行星的形成过程如何,对于银河系中的行星系统或双星系统来说都很常见。”(腾讯科技审校/皎晗)