NASA的斯皮策，TESS发现了可能被火山覆盖的地球大小的系外行星
天文学家发现了一颗地球大小的系外行星，或者说是太阳系以外的行星，它可能布满了火山。这颗名为LP 791-18 d的行星可能会像木星的卫星木卫一一样频繁地发生火山爆发，木卫一是太阳系中火山活动最活跃的天体。
他们利用NASA的TESS（凌日系外行星勘测卫星）和退役的斯皮策太空望远镜以及一组地面天文台的数据发现并研究了这颗行星。
一篇关于这颗行星的论文发表在5月17日的科学杂志《自然》上。该论文由毕业于蒙特利尔大学特罗蒂埃系外行星研究所（iREx）的梅林·彼得森领导。
这里展示的是一个艺术家的概念图，LP 791-18 d是一个地球大小的行星，距离地球约90光年。来自系统中另一颗质量更大的行星（背景中蓝色的圆盘）的引力牵引可能导致内部加热和火山爆发——就像木星的卫星木卫一一样，木卫一是太阳系中地质活动最活跃的天体。天文学家利用NASA的斯皮策太空望远镜和TESS（凌日系外行星勘测卫星）以及许多其他天文台的数据发现并研究了这颗行星。
影像来源：NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KRBwyle)
“LP 791-18 d被潮汐锁定，这意味着它的同一面总是面对着它的恒星。”计划并监督这项研究的合著者、iREx天文学教授比约恩·本内克说。“昼面可能太热，液态水无法在表面存在。但我们怀疑行星上发生火山活动的数量可以维持大气，这可能会让水在夜晚凝结。”
LP 791-18 d围绕一颗小红矮星运行，它位于南天星座巨爵座，距离我们大约90光年。研究团队估计，这颗行星只比地球稍大一点，质量也比地球大一点。
在这一发现之前，天文学家已经知道了该系统中的另外两颗行星，称为LP 791-18 b和c。内行星b比地球大20%。外行星c的大小是地球的2.5倍，质量是地球的7倍多。
在每一次轨道运行中，行星d和c彼此靠得很近。质量较大的行星c每次近距离通过都会对行星d产生引力，使其轨道呈椭圆形。在这条椭圆轨道上，行星d每次绕恒星运行时都会轻微变形。这些变形可以产生足够的内摩擦，从而使行星内部大幅升温，并在其表面产生火山活动。木星和它的一些卫星以类似的方式影响木卫一。
行星d位于宜居带的内缘，这是科学家假设行星表面可能存在液态水距离恒星的传统范围。如果这颗行星在地质上像研究团队怀疑的那样活跃，它就可以维持大气层。这颗行星夜间的温度可能会下降到足以让水在表面凝结的程度。
行星c已经被批准在詹姆斯·韦伯太空望远镜上进行观测，研究团队认为d行星也是该任务进行大气研究的一个特殊候选。
“天体生物学是一个广泛研究地球和地球以外生命起源的领域，其中一个大问题是，构造或火山活动是否是生命的必要条件。”合著者杰西·克里斯蒂安森说，他是NASA帕萨迪纳加州理工学院系外行星科学研究所的研究科学家。“除了可能提供大气层外，这些过程可能会搅动原本会下沉并被困在地壳中的物质，包括我们认为对生命很重要的物质，比如碳。”
斯皮策对该系统的观测是该卫星在2020年1月退役前收集的最后一批数据之一。
“令人难以置信的是，在斯皮策任务结束后的几年里，还能读到持续的发现和出版物。”位于南加州的NASA喷气推进实验室的斯皮策项目经理约瑟夫·亨特说。“这确实显示了我们一流工程师和科学家的成功。他们不仅一起建造了一艘飞船，还建造了一个数据集，该数据集将继续成为天体物理学界的一笔财富。”
TESS是NASA的天体物理探测任务，由位于马萨诸塞州剑桥的麻省理工学院领导和运营，由NASA戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司；NASA位于加州硅谷的艾姆斯研究中心；马萨诸塞州剑桥的哈佛和史密森天体物理中心；麻省理工学院林肯实验室；巴尔的摩太空望远镜科学研究所。全球十几所大学、研究机构和天文台都参与了此次任务。
斯皮策在其生命周期内收集的全部科学数据都可以通过斯皮策数据档案馆向公众开放，该档案馆位于加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院IPAC的红外科学档案馆。NASA的喷气推进实验室是加州理工学院的一个部门，为位于华盛顿的NASA科学任务理事会管理斯皮策任务的运作。科学操作在加州理工学院IPAC的斯皮策科学中心进行。航天器的操作基地位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司。
参考来源：
