发现警报: 宜居带有一颗“超级地球”

这幅插图显示了行星TOI-715 b，一颗位于其恒星周围宜居带的超级地球，在附近的观察者看来可能出现的样子。
影像来源：NASA/JPL-Caltech

发现：一颗适合进一步研究的“超级地球”围绕一颗红色的小恒星运行，按照天文学标准，这颗小恒星距离我们相当近——只有137光年。同一个系统也可能藏有第二颗地球大小的行星。

关键事实：这颗较大的行星被命名为TOI-715 b，宽度约为地球的1.5倍，其轨道位于其母星周围的“保守”宜居带内。这个距离可以给行星提供合适的温度，使液态水在其表面形成。当然，要有地表水存在，还需要其他几个因素的配合，尤其是要有合适的大气。但保守的宜居带——一个比更广泛的“乐观”宜居带更窄、可能更可靠的定义——至少从目前的粗略测量来看，它处于首要位置。这颗小行星可能只比地球稍大一点，也可能正好位于保守的宜居带内。

不应该存在的星球

细节：天文学家们正开始为我们对系外行星——太阳系以外的行星——的理解书写一个全新的篇章。最新的太空仪器，包括NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜上的仪器，不仅是为了探测这些遥远的世界，而且是为了揭示它们的一些特征。这包括它们的大气组成，这可能为生命存在的可能性提供线索。

最近发现的超级地球TOI-715 b可能会在合适的时间出现。它的母星是一颗红矮星，比我们的太阳更小、更冷；众所周知，许多这样的恒星拥有小型岩石世界。目前，它们是寻找宜居行星的最佳选择。这些行星的轨道比太阳等恒星的轨道要近得多，但由于红矮星体积更小，温度更低，这些行星可以挤得更近，但仍然安全地位于恒星的宜居带内。更紧密的轨道也意味着那些穿过恒星表面的轨道——也就是说，当我们的太空望远镜看到的时候——会更频繁地穿过。以行星b为例，每19天穿过一次，在这个奇怪的世界上是“一年”。因此，这些穿越恒星（“凌日”）的行星更容易被探测到，也更频繁地被观察到。TESS（凌日系外行星勘测卫星）就是这种情况，它发现了这颗新行星，自2018年发射以来，一直在增加天文学家的宜居带系外行星储备。观测这样的凌日现象，比如说，观测一颗围绕类太阳恒星的地球大小的行星的凌日（并等待一个地球年，即365天，以捕捉另一次凌日）超出了现有太空望远镜的能力。

TOI-175 b行星加入了宜居带行星的名单，韦伯望远镜可以对其进行更仔细的观察，甚至可能发现大气层的迹象。这在很大程度上取决于这颗行星的其他属性，包括它的质量以及它是否可以被归类为“水世界”——这使得它的大气层（如果存在的话）比一个质量更大、密度更高、更干燥的世界更突出，也更容易探测到，后者可能会让它的低层大气更接近地表。

有趣的事实：如果该系统中可能存在的第二颗地球大小的行星也得到证实，它将成为TESS迄今为止发现的最小的宜居带行星。这一发现也超出了对TESS的早期预期，在宜居带发现了一个地球大小的世界。

发现者：由英国伯明翰大学的乔治娜·德拉斯菲尔德领导的一个国际科学家团队于2024年1月在《皇家天文学会月刊》上发表了一篇论文，介绍了他们的发现：“一颗1.55 R⊕宜居带行星，由黄道南极附近的M4恒星TOI-715托管。”用于确认该行星的一系列国际设施包括南双子望远镜、拉斯坎布雷斯天文台、ExTrA望远镜、SPECULOOS网络和TRAPPIST南方望远镜。

参考来源：

https://science.nasa.gov/universe/exoplanets/discovery-alert-a-super-earth-in-the-habitable-zone/