美文网首页博科园每天一文太空探索
一种新的系外行星大小分类方案

一种新的系外行星大小分类方案

作者: 博科园 | 来源:发表于2018-09-25 23:36 被阅读0次

    在过去的20年里我们发现了大量的系外行星,特别是在开普勒计划的帮助下,对较小行星的敏感度大大提高。这些发现已经发现行星的频率增加到更小的尺寸:类地行星比气态巨行星更常见。地球大小行星丰富的宇宙重要性自然导致了“宜居带”的问题。恒星周围区域,一个合适的行星可以维持生命所必需的条件。在这个区域,行星表面的恒星辐射和行星辐射冷却之间的平衡使得表面的水成为液体(这个定义还包括考虑到行星的大气层和固体表面)。在太阳系中,地球舒适地位于宜居带的中间,根据模型,宜居带大致从金星延伸到火星。

    系外行星(以地球数量为单位)上的通量入射与母星温度的关系图。图中显示了宜居带的两个区域,保守的绿色区域和乐观的黄色区域;图中还显示了确定的(蓝点)和未确定(红圈)系外行星的位置。目前已知有20颗比地球半径还小的外行星候选行星,它们的宜居带被乐观地定义为宜居带。图片:Kane et al. 2016

    博科园-科学科普:开普勒任务的主要目标之一是确定类地行星在其宜居带频率。CFA天文学家吉列尔莫·托雷斯和他的同事们从开普勒的数据发布到目前为止,已经制作了一份完整的开普勒系外行星候选星表,这些候选行星位于他们的适居带。在审查了确定HZ边界的各种标准之后,在HZ的乐观(较大)定义范围内有104位候选者,在HZ较保守(较小)定义范围内有20位候选人,而且其半径也小于2地球半径,使这一群体特别有可能成为“类似地球”的候选人。科学家们还改进了HZ的定义,以便进行更有用的统计。

    一种艺术家对系外行星的概念,大致与地球相似,但大小不一。一项新的研究利用盖亚任务的数据改进了行星半径估计,并提出了一种基于行星大小分布的新分类方案。图片:NASA

    在最新的行星目录中,大约有4433颗系外行星。半径通常是通过知道它们的主恒星的半径来测量,然后在行星经过恒星表面时,通过接近光曲线来测量。恒星的半径是一个关键参数和最新数据发布的盖亚的使命使天文学家改善恒星在其目录属性的准确性非常明显——精度半径约8对近一百零八在开普勒系外行星领域的恒星。CfA天文学家Dimitar Sasselov与同事一起,利用新的恒星结果,对4268颗系外行星的径向测量数据进行了细化。巨大的数据集和精细的数值使得科学家们能够证实之前关于系外行星大小分布的一些线索。

    即系外行星的大小分布并不完全一致,而是一些系外行星的大小并不像预期的那么普遍。特别要指出的是,半径略大于两个地球半径的行星非常稀少,其他的行星在大约4个地球半径和10个地球半径的情况下也会稍微减少。天文学家利用新数据库为系外行星定义了一个新的分类方案。最小的一类由小于4个地球半径的行星组成,在这类行星中有两个亚群:小于2个地球半径的行星和介于2到4个地球半径之间的行星。这些小行星通常气体贫乏。

    第二类行星有4到10个地球半径,研究小组提议称它们为“过渡性行星”,因为它们构成了小型行星和大型气体巨星之间的桥梁。这个类中对象相对较少,原因尚不清楚。第三个新的类群包含了气态巨行星,大小超过地球半径10倍,主要由氢和氦组成,其中包括类似木星的星体,甚至还有褐矮星。通过观察得出结论:2到4颗地球半径的行星是最有可能拥有富水核心(“水世界”)的行星。提出研究结果将有助于细化被选为观测后续行动的对象列表,包括可能的宜居世界。

    博科园-科学科普|参考期刊文献 :《 天体物理学》,《皇家天文学会月报》|研究/来自: 哈佛史密森尼天体物理中心,DOI: 10.3847/0004-637X/830/1/1,DOI: 10.1093/mnras/sty1749

    博科园-传递宇宙科学之美

    相关文章

      网友评论

        本文标题:一种新的系外行星大小分类方案

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/oumroftx.html