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天文学家确认最年轻的已知过境外产

2021-07-07 10:50:20来源:

在此图中显示的K2-33B是迄今为止检测到的最小的外延网上之一,并在大约五天内围绕其明星进行完整的轨道。这两个特性组合为行星形成理论提供了新的约束。K2-33B可以形成更远,并迅速向内迁移。或者,它可以原位形成或就位形成。

使用Mearth-North和Mearth-South阵列,天文学家已经证实了最年轻的知名星球的发现,只有1100万岁,每50天过夜。NASA的开普勒K2任务首先检测这个婴儿世界的存在。

“年轻的恒星往往是非常斑点的,星空,可以模仿过来的星球。我们的观察结果排除了恒星活动,并证明了开普勒信号来自真正的星球,“哈佛 - 史密森安斯科学院(CFA)的Elisabeth牛顿表示,在一个学习集中出现在天文学期刊中。

“我们还能够更准确地测量地球的尺寸和轨道,”她补充道。

K2任务首先在今年早些时候确定了这位行星候选人。然而,K2观察分别间隔30分钟,使得难以确认和表征地球。Mearth阵列进行了后续观察,以产生更准确的光线曲线。这允许团队确定新的星球是一个超级海王星的大小的五倍,轨道距离距离小于五百万英里。

与我们自己的太阳系相比,K2-33系统及其行星。这个星球是在五天的轨道上,而水星在88天内的太阳轨道。这个星球也比汞对太阳近的恒星接近十倍。

关于外产上的难题是他们在轨道距离的流行距离比我们自己的太阳系中的行星更接近他们的中心恒星。他们是如何到达那里的?一种情景持有他们出生并在靠近明星的热门内盘中繁殖。其他情景建议,在地球轨道之外的距离距离距离较冷的地球群体,并且向内迁移到现在所在的地方。他们的迁移可能是由与网盘的交互驱动的,在同一行星系统中的其他行星,或者具有更远的星星。

这些方案可以通过寻找年轻行星并研究他们的轨道来观察来观察到。如果通过与纳塔纳圆盘的互动形成或通过与纳塔磁盘的互动迁移,他们将尽早达到最终的轨道距离,并将在年轻的年龄段内找到。相比之下,通过与其他行星或更远的恒星的相互作用向内迁移一个行星,在更长的时间表上有效。如果后一种过程占主导地位,那么当他们年轻时,行星就不会靠近他们的星星。

新的星球,在1100万岁的上天蝎座恒星协会中过境星星K2-33,是如此年轻的少数人的少数行星之一,最好的特征之一。K2-33B的存在表明,一些近距离的行星早期达到最终的轨道距离。这些行星要么靠近星星,或通过与NATAL磁盘的相互作用迁移到那里。

Andrew Mann(德克萨斯大学奥斯汀),该研究的第一个作者受到这些结果的兴趣,因为如何靠近行星实现其轨道半径可能会影响地球形成的结果。“如果木星或海王星在形成的地面行星形成后向内迁移,我们的太阳系似乎不太可能有一个地球,或任何地球行星,”他推测。

首先使用来自美国国家航空航天局的重新展开的开普勒任务K2的数据来确定K2-33B。要确认地球的存在并表征其属性,该团队进行了广泛的跟进观察套件。Mann说,解释了对这些观察的需求,“年轻的恒星比在发现大多数行星的旧恒星上的学习棘手。它们由于恒星活性而自然地变化,并且它们可能由行星形成的碎片(灰尘和岩石)包围。我们能够拒绝这些作为观察到的过境信号的解释。“

Arcoiris的观察结果是Cerro Tololo非洲观测所(CTIO)的4 M个Blanco望远镜上的新红外光谱仪在测量地球的大小方面发挥了关键作用。“因为在运输过程中测量的磁通量减少限制了行星和恒星半径的比率,所以需要良好地测量恒星半径以推断出行星的半径。Arcoiris谱测量恒星光度,从而恒星半径,“国家光学天文学天文学(诺瓦)天文学家David James,该研究的共同作者。

额外的高分辨率成像和多普勒光谱证实,过渡对象不是恒星伴侣或与目标混合的二进制伴侣兼容。高分辨率成像在Keck II望远镜上的NIRC2进行,并在麦当劳天文台的2.7m Harlan J. Smith望远镜上与浸没式光栅红外光谱仪(IGrins)进行多普勒光谱。在霍普斯山,亚利桑那州和CTIO的惠普沃尔天文台的MEARTH阵列中观察到地球的额外矫化器。

与Mann和同事的工作平行,K2-33也被Trevor David(Caltech)领导的另一个研究团队研究,其结果在自然界中发表。两组独立工作,得出相似的结论。

研究报告的PDF副本:Zodiacal Exoplanets及时(Zeit)III:一个短期地球,绕上蝎子OB协会中的前序列星形轨道