距太阳系最近的系外行星

距太阳系最近的系外行星

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This artist’s concept is of a Jupiter-mass planet orbiting the nearby star Epsilon Eridani. Located 10.5 light-years away, it was the closest known exoplanet to our solar system when it was discovered in 2007. The planet is in an elliptical orbit that carries it as close to the star as Earth is from the Sun, and as far from the star as Jupiter is from the Sun. Epsilon Eridandi is a young star, only 800 million years old. It is still surrounded by a disk of dust that extends 20 billion miles from the star. The disk appears as a linear sheet of reflecting dust in this view because it is seen edge-on from the planet’s orbit, which is in the same plane as the…

NASA的TESS在年轻恒星的星流中发现了新的世界

NASA的TESS在年轻恒星的星流中发现了新的世界

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通过美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)的观测，一个国际天文学家团队发现了三个比地球大的热星球，围绕着一个年轻得多的名为TOI 451的恒星运行。该系统位于最近发现的双鱼座-波江座星流中，这是一组年龄不到我们太阳系3%的恒星，横跨了三分之一的天空。 这张插图勾勒出TOI 451的主要特征，这是一个位于波江座400光年之外的三重行星系统。 来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心 这些行星是在2018年10月至12月间拍摄的TESS照片中发现的。对TOI 451及其行星的低阶研究包括2019年和2020年使用NASA的斯皮策太空望远镜（现已退役）以及许多地面设施进行的观测。NASA近地天体广域红外探测卫星(NEOWISE)在2009年到2011年期间收集的红外数据显示，该系统保留着由尘埃和岩石碎片组成的冷盘。其他观察显示，TOI 451可能有两个遥远的恒星伴星，在远离行星的地方相互环绕。 “这个系统检查了天文学家的许多情况，”领导这项研究的新罕布什尔州汉诺威达特茅斯学院(Dartmouth College)物理学和天文学助理教授伊丽莎白·牛顿(Elisabeth Newton)说，“它只有1.2亿年的历史，距离我们只有400光年，我们可以对这个年轻的行星系统进行详细的观察。而且因为有三颗行星的大小是地球的2到4倍，它们为测试行星大气如何演化的理论提供了特别有希望的目标。” 一篇报道这一发现的论文发表在1月14日的《天文学杂志》上，并可在网上查阅。 当星系的引力将星团或矮星系撕裂时，就会形成恒星流。单个恒星沿着星团最初的轨道向外移动，形成一个拉长的星团，并逐渐分散。 2019年，维也纳大学(University of Vienna)斯特凡·梅因格斯特(Stefan Meingast)领导的一个团队使用了欧洲航天局(European Space Agency)盖亚(Gaia)任务的数据，发现了双鱼座-波江座星流，该星流以恒星密度最大的星座命名。星流横跨14个星座，大约有1300光年长。然而，最初确定的星流年龄比我们现在认为的要久远得多。 2019年晚些时候，由纽约哥伦比亚大学杰森·柯蒂斯(Jason Curtis)领导的研究人员分析了数十个星流的TESS数据。年轻的恒星比年老的恒星旋转得更快，而且它们往往有明显的恒星黑子——像太阳黑子一样的黑暗、寒冷的区域。当这些黑点在我们的视野之内或之外旋转，它们会在TESS可以测量的恒星亮度上产生微小的变化。 TESS的测量结果显示了压倒性的证据，证明了恒星黑子的存在以及恒星间的快速旋转。根据这个结果，柯蒂斯和他的同事们发现这个星系团只有1.2亿年的历史——与著名的昴宿星团相似，比之前估计的年龄小8倍。质量、年轻和靠近双鱼座-波江座星流使它成为研究恒星和行星形成和进化的令人兴奋的基础实验室。 “多亏TESS几乎覆盖了整个天空，我们在发现这条星流的时候就可以通过测量来寻找围绕这条流成员的行星，”论文的合著者之一、NASA系外行星档案馆的科学副主管杰西·克里斯蒂安森(Jessie Christiansen)说，该档案馆是一个研究太阳系以外世界的设施，由加州帕萨迪纳的加州理工学院管理。“在未来的几年里，TESS的数据将继续让我们突破我们对系外行星及其系统的认知极限。” 年轻的恒星TOI 451，也就是天文学家熟知的CD-38 1467，位于400光年之外的波江座。它的质量是太阳的95%，但它比太阳小12%，温度略低，释放的能量也少35%。TOI 451每5.1天自转一周，比太阳快5倍多。 TESS通过寻找凌日现象来发现新的世界，凌日现象是一颗行星从其恒星前面经过时发生的轻微而有规律的变暗现象。三颗行星的凌日现象在TESS的数据中都很明显。牛顿的研究团队从斯皮策望远镜获得的测量数据支持了TESS的发现，并帮助排除了其他可能的解释。后续观测来自拉斯坎布瑞斯天文台——一个总部设在加州戈莱塔的全球望远镜网络——和澳大利亚珀斯系外行星调查望远镜。 即使是TOI 451最遥远的行星，其轨道距离也比水星离太阳的距离近三倍，所以所有这些世界都非常热，正如我们所知，不适合生命生存。温度估计范围从最内层的2200华氏度(1200摄氏度)到最外层的840华氏度(450摄氏度)。 TOI 451 b轨道每1.9天运行一次，大约是地球大小的1.9倍，估计质量是地球的2到12倍。下一颗行星，TOI 451 c，每9.2天绕轨道运行一圈，大约是地球的3倍，质量是地球的3到16倍。最大最远的行星TOI 451 d，每16天绕恒星一周，是我们行星的4倍大，质量在地球的4到19倍之间。 天文学家预计，尽管它们附近的恒星散发着强烈的热量，但像这样大的行星仍能保留大部分大气层。当一个行星系统达到TOI 451的年龄时，大气如何演化的不同理论预测了各种性质。观察穿过这些行星大气层的星光，为研究这一阶段的发展提供了机会，并有助于约束目前的模型。 双鱼座-波江座星流横跨1300光年，横跨14个星座和三分之一的天空。黄点表示已知或可疑成员的位置，并圈出TOI 451。TESS的观测显示，这条星流大约有1.2亿年的历史，与位于金牛座的著名的昴宿星群(左上)相当。 来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心 “通过测量以不同波长穿透行星大气的星光，我们可以推断其化学成分以及云层或高空烟雾的存在，”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家埃莉莎·昆塔纳说。“TOI 451的行星为哈勃和即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究提供了极好的目标。” WISE的观测显示，该系统在波长为12微米和24微米的红外光下异常明亮，而人眼是看不见红外光的。这表明了碎片盘的存在，在那里岩石状的小行星撞击并将自己磨成尘埃。虽然牛顿和她的团队无法确定圆盘的范围，但他们设想它是一个由岩石和尘埃组成的弥散环，其中心距离恒星的距离就像木星距离太阳的距离一样远。 研究人员还研究了一颗微弱的邻近恒星，它出现在TESS图像中，距离TOI 451大约两个像素。根据盖亚的数据，牛顿的团队确定这颗恒星是一个受引力约束的伴星，它离TOI 451太远，它发出的光需要27天才能到达那里。事实上，研究人员认为这个伴星很可能是由两颗M型矮星组成的双星系统，每颗恒星的质量都是太阳的45%，释放的能量仅有太阳的2%。 TESS是美国宇航局的天体物理探索任务，由麻省理工学院领导和运营，由美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司；美国宇航局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尼天体物理中心;麻省理工学院的林肯实验室；以及巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十多所大学、研究机构和天文台参与了这项任务。 位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室为位于华盛顿的美国宇航局科学任务理事会管理近地天体广角红外线探测望远镜（Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer, NEOWISE）。科罗拉多州博尔德的鲍尔航空航天技术公司建造了这艘飞船。科学数据处理工作在帕萨迪纳加州理工学院的IPAC进行。加州理工学院为美国宇航局管理喷气推进实验室。 来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-s-tess-discovers-new-worlds-in-a-river-of-young-stars

寻找新地球

寻找新地球

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Kepler-22b is the first planet discovered inside the habitable zone of a Sun-like star. This artist’s conception from 2011, shows the first planet that NASA’s Kepler mission has confirmed to orbit the region around a star where liquid water, a requirement for life on Earth, could exist. This exoplanet is 2.4 times the size of Earth, making it the smallest yet found to orbit in the middle of the habitable zone of a star like our Sun. At the time scientists did not know if the planet has a predominantly rocky, gaseous or liquid composition. It’s possible that the world would have clouds in its atmosphere, as depicted here in the artist’s interpretation. Image Credit: NASA/Ames/JPL-Caltech 开普勒-22b是在类太阳恒星的宜居带内发现的第一颗行星。这是2011年的艺术家构想，显示了NASA开普勒任务确认的第一颗行星，该行星围绕一颗恒星运行，那里可能存在液态水，而液态水是地球上生命存在的必要条件。这颗系外行星的大小是地球的2.4倍，是迄今为止发现的在像太阳这样的恒星的宜居带中间运行的最小的行星。 当时，科学家们还不知道这颗行星的主要成分是岩石、气体还是液体。这个世界的大气中可能有云，正如艺术家在这里所描述的那样。 图片来源：NASA/Ames/JPL-Caltech

哈勃望远镜确定了奇异的系外行星与遥远的轨道

哈勃望远镜确定了奇异的系外行星与遥远的轨道

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一颗绕着一颗336光年远的双星运行的不太可能的行星，可能会为一个离我们更近的星球提供线索：太阳系中一个被称为第九行星的遥远的假设天体。 这张哈勃太空望远镜的影像显示了11颗木星质量的系外行星HD 106906b的一个可能的轨道（虚线椭圆）。这个遥远的世界与它的宿主恒星相距甚远，这些恒星的灿烂光芒在这里被掩盖，以便可以看到这个星球。这颗行星位于其系统的环绕恒星碎片盘之外，类似于我们自己的柯伊伯带，它由海王星以外的小而冰冷的天体组成。碎片盘本身是不对称且扭曲的，这可能是由于任性行星的引力拖曳所致。图像中的其他光点是背景恒星。 影像来源：NASA, ESA, M. Nguyen(加州大学伯克利分校)，R. De Rosa(欧洲南方天文台)，P. Kalas(加州大学伯克利分校和SETI研究所) 这是天文学家第一次能够测量出一颗巨大的类木星行星的运动，它的运行轨道远离其主星和可见的碎片盘。这个碎片盘类似于海王星以外由小型冰状天体组成的柯伊伯带。在我们自己的太阳系中，被怀疑的第九大行星也会位于柯伊伯带之外的一个类似的奇怪轨道上。尽管对第九大行星的搜寻仍在继续，但这颗系外行星的发现证明了这种奇怪的轨道是可能存在的。 “与我们的太阳系相比，这个系统可能是独一无二的，”该论文的第一作者、加州大学伯克利分校的阮明治（Meiji Nguyen）解释说。“这颗行星与它的主星距离非常遥远，轨道偏置且高度偏离，就像对第九大行星的预测一样。这就引出了一个问题:这些行星是如何形成并演化成现在的样子的。” 这颗气态巨星所在的星系只有1500万年的历史。这表明，我们的第九大行星——如果它确实存在的话——可能在我们拥有46亿年历史的太阳系的演化中很早就形成了。 一个极端的轨道 2013年，在智利阿塔卡马沙漠的拉斯坎帕纳斯天文台，用麦哲伦望远镜发现了一颗名为HD 106906 b的11颗木星质量的系外行星。然而，天文学家对这颗行星的轨道一无所知。这需要一些只有哈勃太空望远镜才能做到的事情：在14年的时间里以非常精确的精度收集流浪行星的运动数据。研究团队使用了哈勃档案馆的数据为这一运动提供了证据。 这颗系外行星与它的一对明亮年轻的主恒星相距极远——超过地球到太阳距离的730倍，或近680亿英里。如此大的距离使得在哈勃观测的如此短的时间内确定15000年的轨道变得非常具有挑战性。鉴于遥远的母恒星的引力很弱，这颗行星沿着它的轨道移动得非常缓慢。 哈勃望远镜团队惊讶地发现，这个遥远的星球有一个细长、非常偏离轨道的极端轨道，位于环绕系外行星双星主恒星的碎片盘之外。碎片盘本身看起来很不寻常，可能是由于这颗任性的行星的引力牵引。 这张图片所示的是一颗名为HD 106906 b的与11颗木星质量相当的系外行星，它围绕着一颗336光年之外的双星，占据了一个不可思议的轨道。它可能会给我们提供一些线索，这些线索可能更接近我们的家园：我们太阳系中一个假设的遥远成员，被称为第九行星。这是天文学家第一次能够测量到一颗巨大的类木行星的运动，这颗行星离它的主恒星和可见的碎片盘非常远。 影像来源：NASA，ESA和M. Kornmesser（ESA /哈勃） 它是如何到达那里的？ 那么，这颗系外行星是如何到达如此遥远且倾斜异常的轨道的呢？普遍的理论是，它是在离恒星更近的地方形成的，大约是地球到太阳距离的三倍。但是在系统气体盘内的拖曳导致了行星的轨道衰减，迫使其向恒星对向内迁移。旋转的双星的引力作用把它踢到一个偏心轨道上，几乎把它扔出了系统，扔进了星际空间的真空中。然后，一颗从系统外经过的恒星稳定了这颗系外行星的轨道，阻止它离开自己的主系统。 2019年，来自智利圣地亚哥欧洲南方天文台的团队成员罗伯特·德罗萨(Robert De Rosa)和加州大学的保罗·卡拉斯(Paul Kalas)利用欧洲航天局的盖亚(Gaia)调查卫星的精确距离和运动测量，确定了可能经过的恒星。 凌乱的碎片盘 在2015年发表的一项研究中，卡拉斯领导的团队发现了这颗失控行星行为的间接证据：该系统的碎片盘是极不对称，而不是一个圆形的“披萨饼”状的物质分布。碎片盘的一侧相对于另一侧被截断，并且它在垂直方向上也受到干扰，而不是像在恒星的另一侧看到的那样局限于狭窄的平面。 “这种想法是，每当行星接近最接近双星时，它就会搅动碎片盘中的物质。”德罗萨解释道。“所以每次行星经过时，它都会截断碎片盘，把它推到一边。在我们知道这颗行星的轨道之前，这一场景已经在类似轨道上的行星的模拟系统中进行了测试。” “这就像你到达了车祸现场，而你正试图重建发生的一切。”卡拉斯解释说。“是经过的恒星扰动了行星，还是行星扰动了碎片盘？是中间的双星首先扰动了行星，然后又扰动了碎片盘吗？还是路过的恒星同时扰乱了行星和碎片盘？这是一项天文学的侦探工作，收集我们需要的证据，为这里发生的事情找到一些可信的故事线索。” 九号行星的代理？ HD 106906 b怪异的轨道在某些方面与导致假想的行星9最终进入我们太阳系外围的原因相似，远远超出了其他行星的轨道，也超出了柯伊伯带。第九大行星可能形成于太阳系内部，并因与木星的相互作用而被逐出太阳系。然而，木星——太阳系中众所周知的重达800磅的大猩猩——很有可能将第九大行星甩出冥王星之外。经过的恒星可能通过推动轨道远离木星和太阳系内部的其他行星而稳定了这颗被毁坏的行星的轨道。 卡拉斯说:“就好像我们自己的行星系统有一台时间机器，可以追溯到46亿年前，看看当我们年轻的太阳系处于动态活动状态，万物被推挤和重新排列的时候会发生什么。” 迄今为止，天文学家仅对第九行星有间接证据。他们在海王星之外发现了一群小型天体，与太阳系的其他天体相比，它们运行的轨道不同寻常。一些天文学家说，这种结构表明，这些物体是在一颗巨大的、看不见的行星的引力作用下聚集在一起的。另一种理论认为，不存在一个巨大的扰动行星，但这种不平衡是由多个小得多的物体共同产生的引力影响造成的。另一种理论是，第九大行星根本不存在，较小星体的聚集可能只是一种统计异常。 韦伯望远镜的目标 科学家们计划利用美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜，获取HD 106906 b的数据，以详细了解这颗行星。“你可能会问：这颗行星周围有自己的碎片系统吗?它是否会在每次靠近主恒星时捕获物质？你可以用韦伯的热红外数据来测量。”德罗萨说。“此外，在帮助了解轨道方面，我认为韦伯将有助于确认我们的结果。” 因为韦伯望远镜对较小的、土星质量的行星很敏感，它可能能够探测到其他从这个和其他内部行星系统中被喷射出来的系外行星。阮解释说：“有了韦伯望远镜，我们就可以开始寻找更老更暗的行星，”韦伯望远镜独特的灵敏度和成像能力将为探测和研究这些非常规行星和星系提供新的可能性。 该团队的发现发表在2020年12月10日的《天文杂志》上。 哈勃太空望远镜是NASA与ESA（欧洲航天局）之间国际合作的项目。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃的科学操作。 STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-pins-down-weird-exoplanet-with-far-flung-orbit

一周NASA新闻速览（2020.10.9）

一周NASA新闻速览（2020.10.9）

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下一批空间站乘员进行发射前准备；科学、技术以及其他货资抵达空间站；一项即将发射的商业载人飞行迎来更新……最近新闻速递，尽在「本周NASA」！ Credit：NASA 包括NASA凯特·鲁宾斯（Kate Rubins）在内的前往国际空间站（International Space Station）的下一批乘员，完成了在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场（Baikonur Cosmodrome）的发射前训练。鲁宾斯和俄罗斯宇航员谢尔盖·雷吉科夫（Sergey Ryzhikov）以及谢尔盖·库德·斯维奇科夫（Sergey Kud-Sverchkov）计划于10月14日发射前往空间站，执行为期6个月的任务。 10月5日，诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman）的天鹅座（Cygnus）货运飞船抵达空间站，运载了近8000磅（约3600千克）的科学、技术以及其他货资。飞船为纪念已故宇航员卡尔帕纳·乔拉（Kalpana Chawla）而命名，乔拉是在哥伦比亚号（Columbia）航天飞机事故中丧生的STS-107机组成员。 布奇·威尔莫（“Butch” Wilmore）将加入NASA宇航员迈克·芬克（Mike Fincke）和妮科尔·曼（Nicole Mann），执行波音公司CST-100星际飞机（CST-100 Starliner）的首次载人飞行任务，计划于2021年前往国际空间站。威尔莫将接替波音公司的前NASA宇航员克里斯·弗格森（Chris Ferguson），出于私人原因，弗格森决定不参与此次飞行。 宇航员身着为阿耳忒弥斯（Artemis）计划研发的演示版探索宇航服，在约翰逊航天中心（Johnson Space Center）附近的中性浮力实验室（Neutral Buoyancy Lab）中，练习第一位女性和下一位男性登陆月球时会进行的活动，他们计划于2024年着陆月球表面。这项测试将有助于评估已有工具、开发用于月球表面操作的训练技术，并进一步规划未来的登月任务。肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center）的团队给一个名为MSolo的仪器安装了散热器，作为阿耳忒弥斯计划的一部分，该仪器的作用是分析月球着陆点的化学成分、研究月球上的水，散热器将保护它免受月球极端高温和低温的影响。其中一些仪器将通过NASA的商业月球有效载荷服务（Commercial Lunar Payload Services）登上月球，包括2023年下半年在“水源猎手”VIPER漫游车上使用的仪器。 现在，我们还不知道谁将被选为第一位女性和下一位男性在阿耳忒弥斯计划中登上月球，但如果就是你呢！？NASA想知道你会在你的月球行李中带上哪些东西，所以请在三思后列出你的行李清单，在nasa.gov/nasamoonkit上根据说明，用#NASAMoonKit标签在线分享自己的想法吧。 北部天空有了一张新的全景图，由NASA凌星系外行星巡天卫星“苔丝”（Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS）拍摄的200多幅图像所构成，“苔丝”在为期两年的巡天中对大约75％的天空进行了成像，巡天任务仍在不断发展壮大。“苔丝”已经发现了太阳系外的74个系外行星（exoplanet）世界，还有大约1200个系外行星候选者，其中有600多个位于北方天空中。 NASA、美国联邦航空管理局（FAA）和航空公司进行的一系列示范中最近的一次，使用了贝尔德事隆公司（Bell Textron, Inc.）的遥控飞机来模拟紧急医疗运输任务。这些示范突出显示了无人飞机系统（unmanned aircraft systems，UAS）的某些潜在商业用途，为的是加速将这些飞机安全地整合到美国空域系统（National Airspace System）中。 以上就是「本周 NASA」的全部内容！更多详细信息请访问nasa.gov/twan。

NASA的TESS望远镜拍摄了北部天空的宇宙景观

NASA的TESS望远镜拍摄了北部天空的宇宙景观

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熟悉的恒星闪耀，星云发光，附近的星系令人垂涎，这是由美国宇航局（NASA）的凌日系外行星调查卫星（TESS）拍摄的208张照片拼凑而成的一幅新的北方天空全景图。在为期两年的观测中，这个行星猎人拍摄了大约75%的天空，而且仍在继续。 NASA的TESS花了近一年的时间，对北部天空进行成像，以寻找我们太阳系以外的世界。游览此全景图，看看TESS迄今为止发现了什么。 影像来源：NASA戈达德太空飞行中心 TESS已经发现了74颗系外行星，也就是太阳系之外的世界。天文学家正在筛选大约1200个额外的系外行星候选行星，那里可能有新的行星等待确认。在北部的天空中有600多个这样的候选天体。 TESS通过在大范围的天空中同时监测许多恒星并观察它们亮度的微小变化来定位行星。在我们看来，当一颗行星从主星前方经过时，它会挡住部分恒星的光线，导致恒星暂时变暗。这种现象被称为凌日，它会随着行星围绕恒星的每一圈轨道而重复。这种技术被证明是迄今为止最成功的寻星策略，约占目前已知的近4300系外行星的四分之三。收集到的数据还可以用于研究其他现象，例如史无前例的恒星变化和超新星爆炸。 北面的马赛克图覆盖的天空比南部的要少，后者是在任务执行的第一年拍摄的。对于大约一半的北部区域，研究小组决定将相机的角度向北移，以尽量减少来自地球和月球的散射光的影响。这导致了覆盖面的明显差距。 这幅北方天空的拼接图包含了美国宇航局（NASA）在2020年7月完成的第二年科学运行期间拍摄的208幅图像。这次任务将北方天空分成13个部分，每个部分都由太空船的四个摄像头拍摄了近一个月。距离我们最近的银河系中心，距离我们最近的银河系中心距离我们最近的银河系中心距离我们很近的银河系中心，距离我们最近的银河系中心距离我们很近的银河系（银河系的中心）距离我们最近，距离我们最近的银河系中心距离我们很近，700光年之外。突出的黑线是苔丝相机系统中探测器之间的间隙。 这幅北部天空的拼接图包含了NASA的TESS在2020年7月完成的第二年科学运行期间拍摄的208幅图像。这次任务将北部天空分成了13个区域，每个区域都由飞船的4台摄像机拍摄了近一个月的图像。在许多值得注意的可见天体中：银河系发光的弧形和模糊的尘埃云(左)，我们看到的是银河系的边缘；仙女座星系(椭圆形，左中)，离我们最近的大星系邻居，位于250万光年之外；还有北美星云(左下)，它是1700光年外一个恒星工厂复合体的一部分。突出的暗线是TESS相机系统中探测器之间的空隙。 影像来源：NASA/MIT/TESS和Ethan Kruse（USRA） 北部的全景图只显示了TESS发回的数据的一小部分。该任务将每个半球分成13个扇区。TESS用4个摄像头对每个区域进行了近一个月的成像，这些摄像头共携带16个传感器，称为电荷耦合器件(CCDs)。在它的主要任务中，这些相机每30分钟拍摄一次整个天空。这意味着每个CCD都能获得近30,800张完整的科学图像。再加上其他测量，TESS到目前为止已经传回了超过40TB的数据——相当于流媒体播放了12000部高清电影。 这幅苔丝北方全景图的细节是天鹅座的一个区域。在图像的中心，广阔的黑暗星云Le Gentil 3（巨大的星际尘埃云）遮挡了更遥远的恒星的光线。延伸到左下角的突出卷须指向明亮的北美星云，这种发光的气体因其与大陆的相似而得名。 图片来源：NASA/MIT/TESS和Ethan Kruse（USRA） 值得注意的是，这些数字将在明年大幅上升。TESS现在已经开始了它的长期任务，在此期间，它将再花一年时间对南部天空进行成像。这颗卫星将重访第一年发现的行星，寻找新的行星，并填补最初调查的覆盖空白。现在，对卫星数据收集和处理的改进使TESS每10分钟返回一次完整的扇区图像，并每20秒测量数千颗星星的亮度——同时继续它以前每两分钟测量数万颗恒星的亮度的策略。 “这些变化有望使TESS的长期任务更加富有成效，”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的任务项目科学家帕迪·博伊德（Padi Boyd）说。“用这些频率对恒星亮度进行高精度测量，使TESS成为研究耀斑和脉动恒星及其他瞬变现象，以及探索系外行星凌日科学的一种非凡的新资源。” TESS是NASA天体物理学探测器任务，由麻省理工学院领导和运营，由美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括总部位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司、位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心、马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天体物理中心、麻省理工学院的林肯实验室以及位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十多所大学、研究机构和天文台参与了这项任务。 参考来源： https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2020/nasa-s-tess-creates-a-cosmic-vista-of-the-northern-sky

一颗可能存在液态水的行星的艺术家视角

一颗可能存在液态水的行星的艺术家视角

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Discovered in 2016, a roughly Earth-sized planet orbiting our nearest neighboring star might be habitable, according to astronomers using the European Southern Observatory’s 3.6-meter telescope at La Silla, Chile, along with other telescopes around the world. The exoplanet is at a distance from its star that allows temperatures mild enough for liquid water to pool on its surface. This artist’s impression shows a view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the solar system. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to…

TYC 8998-760-1：类太阳恒星周围的多行星系统

TYC 8998-760-1：类太阳恒星周围的多行星系统

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2020年8月18日 TYC 8998-760-1: Multiple Planets around a Sun Like Star Image Credit: ESO, A. Bohn et al. Explanation: Do other stars have planets like our Sun? Previous evidence shows that they do, coming mostly from slight shifts in the star’s light created by the orbiting planets. Recently, however, and for the first time, a pair of planets has been directly imaged around a Sun-like star. These exoplanets orbit the star designated TYC 8998-760-1 and are identified by arrows in the featured infrared image. At 17 million years old, the parent star is much younger than the 5-billion-year age of our Sun. Also, the exoplanets are both more massive and orbit further out than their Solar System analogues: Jupiter and Saturn. The exoplanets were found by…

这颗气态巨星有着漂亮的粉红色

这颗气态巨星有着漂亮的粉红色

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If humans could travel to this giant planet, we would see a world still glowing from the heat of its formation with a color reminiscent of a dark cherry blossom, a dull magenta. Using infrared data from the Subaru Telescope in Hawaii, astronomers discovered this gas giant orbiting a bright star named GJ 504 in 2013. Several times the mass of Jupiter and similar in size, the new world, dubbed GJ 504b, is the lowest-mass planet ever detected around a star like the sun using direct imaging techniques. GJ 504b is about four times more massive than Jupiter and has an effective temperature of about 460 degrees Fahrenheit (237 Celsius). It orbits the G0-type star GJ 504, which is slightly hotter than the Sun and…

在系外行星的搜寻中，CHEOPS将如何大展身手？

在系外行星的搜寻中，CHEOPS将如何大展身手？

ByNASA中文

地球上空轨道上CHEOPS的艺术概念图。在这张视图中，卫星的望远镜盖处于关闭状态。 图片来源：ESA/ ATG媒体实验室 对于普通的公众而言，可能对开普勒（Kepler）与“苔丝”（TESS）这样的望远镜和相关发现更为熟悉，CHEOPS任务则给望远镜的科学发现带来了独特的转折。开普勒和“苔丝”给我们带来了许多突破性的发现，让已知的系外行星（exoplanet）数量达到了数千个。然而，面对如此之多的系外行星，我们所了解到的信息还只是极少的皮毛，因此CHEOPS的主要目标不是简单地搜寻更多的行星，而是更好地了解我们已经发现的行星。 内华达大学拉斯维加斯分校（University of Nevada, Las Vegas）的物理与天文学助理教授杰森·斯特芬（Jason Steffen）在系外行星这一领域已经进行了二十多年的研究，大部分时间里，他都在参与美国航空航天局（NASA）开普勒任务的相关研究。开普勒的主要发现之一，就是它发现了一系列令人困惑的系外行星，其中两个典型的例子就是：有成千上万颗行星的大小介于地球与海王星之间；还有些行星的公转周期只有几个小时。在太阳系中，没有哪一颗行星能与它们对应，这些行星长什么样？它们是如何形成的？又是如何发展成当前状态的？这些都是需要不断研究的问题。为了能更好地理解这些行星，我们需要对它们的性质进行更好的观测，包括它们的大小、质量、组成和大气。天文学家将转向CHEOPS，来填补我们的信息空白。 CHEOPS任务概述 瑞士-欧洲空间局（ESA）联合执行的任务CHEOPS，即系外行星特征卫星（Characterising ExoplanetSatellite），将对围绕较远恒星运行的行星进行大小和反照率（反射率）的关键测量。CHEOPS于2019年12月从南美北部海岸发射升空，以“次要乘客”的身份搭乘大型联盟号（Soyuz）火箭进入太空。 开普勒任务发现的大多数行星都面临着一项挑战，那就是它们所围绕运行的恒星亮度非常微弱，这让它们很难被除了开普勒（现已功成身退不再运行了）以外的任何望远镜观察。与之不同的是，CHEOPS将会观察围绕明亮恒星运行的行星，开普勒此前也测得过这些行星的相关信息，但从细节上来说不足以进行详尽的研究，CHEOPS则会为科学家带来更多的详细信息。另一方面，这些行星也更适合其他望远镜上的仪器来观测，不同的观测结果可以互为补充，从而让我们对这些最近发现的行星性质有更多更全的新认识。 CHEOPS位于太阳同步轨道（Sun-synchronous orbit，SSO）上，并一直保持在地球的晨昏线（terminator / twilight zone，地球昼半球和夜半球的分界线）上方。系外行星特征卫星上有一个32厘米的镜子，用于观察行星掠过主恒星盘面时的情况。CHEOPS望远镜比开普勒小10倍，但由于它将要观察的恒星更为明亮，因此它可以达到与开普勒类似的精度，这一点在调试阶段就已经证明了。此外，CHEOPS并不会连续、同时地观察十万颗恒星以发现新的行星，而是有时间和位置目标性地着眼于单个目标。 CHEOPS得到了它的第一个系外行星光变曲线。 图片来源：ESA/ Airbus / CHEOPS，CC BY-SA CHEOPS任务中的科学 对于像太阳一样明亮的恒星，行星在主恒星前方飞掠过时会阻挡一定比例的恒星亮度，CHEOPS可以通过观察这一变化来测量地球大小的行星尺寸。改进后的行星尺寸测量方法使科学家能够确定行星的密度，从而深入了解它的组成和内部结构。行星大小的测量还建立了尺寸与其质量之间的关键关系，让我们能更多地了解行星在许多系统中共有的特征。 除了行星的大小之外，CHEOPS还可以测量行星的相位曲线（phase curve），这是由于在围绕主恒星运行时，行星的形状变化会引起亮度变化（例如月相的变化）。相位曲线告诉我们某颗行星反射了多少光，也因此反映出了行星表面、大气和云层的某些属性。反过来，这些信息可以告诉我们更多云顶下和行星表面可能存在的条件信息。最后，由于CHEOPS的观测目标非常明亮，它们也是大型地面和太空望远镜进行详细大气观测的理想选择，例如欧洲极大望远镜（European Extremely Large Telescope，E-ELT）和詹姆斯·韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope）。 最终，通过更好地了解绕其他恒星运行的行星特性，天文学家可以更好地了解我们太阳系中行星的性质，理解其他的行星是如何适应银河系中更广阔的行星背景的，以及我们的形成和历史究竟与这些外星世界有着怎样的相似或不同。 参考来源： https://theconversation.com/how-europes-cheops-satellite-will-improve-the-hunt-for-exoplanets-129162