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天文学家确定74个地球大小行星的圆形轨道

2021-06-25 15:50:01来源:

当银河银河银行是一个年前的20亿岁时,系统开普勒-444形成。当他们在父母星的光盘传输时,从调光中检测到行星,如本艺术家的概念所示。

麻省理工学院和奥胡斯大学的新研究揭示了74个外产的星球上的圆形图案中各自的星星,就像我们太阳系的行星一样。

从上面看,我们的太阳系的行星轨道在阳光下围绕着牛眼围绕着戒指。每个星球,包括地球,都往往圆形路径,始终保持与太阳相同的距离。

几十年来,天文学家想知道太阳系的圆形轨道是否可能是我们宇宙中的稀有性。现在,一个新的分析表明这种轨道规律代替是标准,至少对于具有像地球一样小的行星的系统。

在将在Astrophysical Checiony发表的论文中,丹麦麻省理工学院和Aarhus大学的研究人员报告称,74个外延群,位于数百个轻型多年之外,绕过圆形图案的各自恒星,就像我们太阳系的行星一样。


旧的太阳般的明星,名叫开普勒-444,有五个轨道行星,汞和金星之间的尺寸。当宇宙少于其当前年龄的20%时,开普勒-444形成了112亿年前。这使得开普勒-444成为最古老的陆地大小行星系统。

这74个轨道上的轨道28颗星是关于地球的大小,并且他们的圆形轨迹与更巨大的外产的血液形成鲜明对比,其中一些人在高度古怪的,伸长的轨道上跳出偏远之前非常接近他们的星星。

“二十多年前,我们只知道我们的太阳系,一切都是通知的,所以每个人都预计各地的圆形轨道,”麻省理工学院的物理系的访问研究生Vincent Van Eylen说。“然后我们开始找到巨大的外延,我们突然发现了一系列偏心,所以有一个关于这是否也适用于较小的行星的问题。我们发现为小星球,循环可能是常态。“

最终,Van Eylen表示,在其他地方寻找生活中的好消息。在其他要求之外,对于一个居住的地球,它必须是大小的地球大小 - 小巧紧凑,足以由岩石制成,而不是天然气。如果一个小星球也保持了一个圆形轨道,那么生活将更加热情地位,因为它将全年支持稳定的气候。(相比之下,一个带有更古怪的轨道的行星可能会在气候中经历戏剧性的摇摆,因为它在恒星上倾斜,然后从其明星出来。)

“如果偏心轨道对于可居住的行星很常见,那将是终身担忧,因为他们会有这种大范围的气候属性,”Van Eylen说。“但我们发现的是,可能我们不必太担心,因为循环案件相当普遍。”

星号码

在过去,研究人员使用径向速度计算了大型的“气体巨头”外部产物的轨道偏心 - 一种测量星星运动的技术。作为一颗星轨道,它的引力力将拉紧在恒星上,导致它以反映行星轨道的图案移动。然而,这种技术对于较大的行星最成功,因为它们发挥足够的引力以影响其恒星。

研究人员通过使用过渡检测方法常见的行星,其中他们研究了一颗星的光,以寻找星光中的倾角,在星球上横跨该星的前面,暂时减少光明。通常,这种方法只能照亮行星的存在,而不是它的轨道。但是瓦伦大学的van eylen和他的同事Simon Albrecht,设计了一种从恒星过境数据的收集轨道信息的方式。

他们首先推理,如果他们知道一个星球的明星的质量和半径,如果它的轨道是圆形的话,他们可以计算出星轨的行星将需要多长时间。恒星的质量和半径决定了其引力拉动,这反过来影响了星球周围的行星的快速。

通过在圆形轨道中计算行星的轨道速度,然后它们可以估计过境的持续时间 - 行星将在恒星前交叉多长时间。如果计算的过境符合实际的过境,研究人员推出了星球的轨道必须是通函的。如果运输较长或更短,则轨道必须更细长或偏心。

不是那么古怪

为了获得实际的运输数据,团队通过NASA的开普勒望远镜在过去四年中收集的数据 - 一个空间天文台,调查一片天空以寻找可居住的行星。望远镜监测了超过145,000颗恒星的亮度,其中一小部分已被特征在于任何细节。

该团队选择专注于28颗恒星,以前使用的群体和半径使用ASTOSISMOLOGY - 一种测量恒星脉动的技术,这反映了星星的质量和半径。

这28颗星主机多平面系统 - 74个外部exoplanet。研究人员获得了每个外延上的开口数据,不仅看起来发生矫枉过正,而且看起来也是它们的持续时间。考虑到主机恒星的质量和半径,如果其轨道是圆形的,该团队计算每个行星的过境持续时间,然后将估计的传输持续时间与远程数据的实际传输持续时间进行比较。

在董事会上,van eylen和Albrecht发现了匹配的计算和实际的运输持续时间,表明所有74个外产上的外产均保持圆形,而不是偏心,轨道。

“我们发现他们中的大多数都很匹配,这意味着他们非常接近通函,”梵前说。“我们确信,如果非常高的怪癖是常见的,我们会看到那个我们没有的。”

Van Eylen表示,这些较小行星的轨道结果最终可能有助于解释为什么较大的行星具有更极端的轨道。

“我们希望了解为什么一些外产上的外出轨道有极偏心的轨道,而在其他情况下,如太阳系,行星轨道大多是圆形的,”Van Eylen说。“这是我们的第一次之一,我们是可靠地测量了小星球的偏心,并且看到它们与巨大的行星不同,但类似于太阳系。”

David Kpippial Astrophysics哈佛史密什中心的天文学家,指出,van eylen的74外产品样本是一个相对较小的切片,考虑到天空中数十万颗星。

“我认为目前暂时临时圆形轨道的小行星的证据是目前暂时的,”克普皮说,他没有参与研究。“它提示我们更详细地调查这个问题,并看看这是否确实是一个普遍的趋势,或考虑的小样本的特征。”

关于我们自己的太阳系,Kipping推出了具有更大的行星系统样本,“人们可以调查偏心,作为多重性的函数,看看太阳系的八个行星是典型的还是典型的。”

该研究部分由欧洲研究理事会部分资助。

出版物:在APJ中接受出版

研究报告的PDF副本:来自传输测光的偏心率:拍摄器多行星系统中的小行星具有低偏心率

图像:美国宇航局