天文学家发现一颗系外行星正朝着毁灭的方向行进

天文学家发现一颗系外行星正朝着毁灭的方向行进一颗系外行星的轨道在围绕一颗衰老的恒星运行时发生了衰变，它的发现提供了对行星轨道衰变的渐进过程的新认识，使人们第一次看到了处于最后阶段的太阳系。被一颗恒星吞噬的命运被认为是许多行星的最终命运，包括大约50亿年后的地球。据科学家称，系外行星开普勒-1568b在遭遇灭顶之灾之前只剩下不到300万年。普林斯顿大学的亨利-诺里斯-拉塞尔天体物理学博士后阿什利-琼托斯是发现开普勒-1658b正在围绕其老化的恒星螺旋式地走向灭亡的团队的一员，为了解其他世界在其太阳系演变过程中的命运提供了机会。资料来源：普林斯顿大学天体物理科学系的斯蒂芬妮-赖夫。普林斯顿大学天体物理学系亨利-诺里斯-罗素博士后研究员阿什利-琼托斯说："几十年来，我们一直有理论家预测恒星及其行星的命运，但我们以前从未有观测数据来检验它们。我们也可以从我们自己的太阳系方面来考虑这个问题。一旦太阳将其所有的氢气融合成氦气，地球将生存多久？我们有一些想法，但最终很难确定。这些单行星系统对于帮助固定这些不同的理论来说真的很重要。"Chontos是《天体物理学杂志通讯》中一项新研究的第二作者，描述了研究人员对这颗注定失败的系外行星的观察。第一作者是ShreyasVissapragada，哈佛大学和史密森学会的51Pegasib研究员。"他说："我们以前曾检测到系外行星向其恒星内旋的证据，但我们以前从未见过这样一颗围绕进化恒星行进的行星。"对于类似于太阳的恒星来说，"进化"指的是那些已经将所有的氢气融合成氦气并进入其生命的下一个阶段的恒星。在这种情况下，该恒星已经开始膨胀成一个亚巨星。Vissapragada说："理论预测，进化的恒星非常有效地从它们的行星轨道上吸取能量，而现在我们可以用观测结果来检验这些理论。"这颗命运多舛的系外行星被命名为开普勒-1658b。正如它的名字所示，天文学家通过开普勒太空望远镜发现了它，开普勒太空望远镜是一项在2009年启动的先驱性行星猎取任务。这个世界是开普勒观测到的第一颗新的候选系外行星，当时它被称为KOI4.01--由开普勒确定的第四个感兴趣的物体。(在开普勒发射之前，KOI1、2和3已经被确认。）在早期，KOI4.01被认为是观测误差。十年后，Chontos在观察穿过其恒星的地震波时，意识到数据不符合模型的原因是科学家们认为他们是在为一颗太阳大小的恒星周围的海王星大小的物体。Chontos和她的同事表明，这颗行星和它的恒星都比最初预测的要大得多，此时，这个天体作为第1658个条目正式进入开普勒目录。开普勒-1658b是一颗所谓的热木星，这是给予质量和大小与木星相当，但围绕其主星处于炙热的超近轨道的系外行星的昵称。对于开普勒-1658b来说，这个距离仅仅是我们的太阳和其最紧密的轨道行星--水星之间的空间的八分之一。而且，与水星88天的轨道不同，开普勒-1658b仅用3.8天就能围绕其恒星旋转。对于热木星和其他非常接近其恒星的行星来说，轨道衰变和碰撞看起来是不可避免的。但事实证明，测量系外行星如何在其宿主恒星的轨道中盘旋是具有挑战性的，因为这一过程是极其缓慢的。就开普勒-1658b而言，新的研究报告指出，它的轨道周期正以每年约131毫秒（千分之一秒）的速度下降。检测这种下降需要多年的仔细观察。观察从开普勒开始，然后被位于南加州的帕洛玛天文台的黑尔望远镜发现，最后是2018年发射的凌日系外行星调查望远镜，即TESS。所有这三台仪器都捕捉到了凌日，凌日是指当一颗系外行星穿过其恒星的表面并导致恒星的亮度非常轻微地变暗。在过去的13年里，开普勒-1658b的凌日间隔略微但稳定地减少。同样的现象也是造成地球海洋涨落的原因：潮汐力。潮汐力是由轨道上的天体相互拉扯产生的，无论是地球和月球还是开普勒-1658b和它的恒星。两个天体都对对方施加引力，但较大的天体总是会占据优势，这意味着较小的天体弯曲更多。这种拉扯扭曲了每个物体的形状，当行星和恒星对这些变化做出反应时，能量就会被释放出来。根据它们之间的距离、它们的大小和它们的旋转速度，这些潮汐相互作用可能导致天体互相推开--地球和缓慢向外旋转的月球就是这种情况--或者向内推，就像开普勒-1658b向它的恒星那样。对于这些动力学，特别是在恒星-行星之间的情况下，研究人员仍有很多不了解，因此天体物理学家们渴望从开普勒-1658系统中了解更多。开普勒-1658b的恒星已经演化到了其恒星生命周期中开始膨胀的阶段，就像我们的太阳被预期的那样，它已经进入了天文学家所说的亚巨星阶段。理论家们预测，与我们太阳这样的富氢恒星相比，进化后的恒星的内部结构更容易导致从行星的轨道上获取的潮汐能量的消散，这将加速轨道衰变过程，使其更容易在人类的时间尺度上进行研究。琼托斯说："尽管从物理上讲，这颗系外行星的系统与我们的太阳系非常不同，但它仍然可以告诉我们很多关于这些潮汐消散过程的效率，以及这些行星可以生存多久。"她说，开普勒-1658b大约有20亿年的历史，正处于其生命的最后1%。她和她的同事预测，这颗行星将在大约300万年后与它围绕运转的恒星发生碰撞。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341085.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341085.htm

天文学家发现系外行星正围绕着一颗老化的恒星螺旋式地湮灭

天文学家发现系外行星正围绕着一颗老化的恒星螺旋式地湮灭通过提供对处于这种高级进化阶段的系统的第一眼观察，这一发现为行星轨道衰变的漫长过程提供了新的见解。死于恒星被认为是等待许多行星世界的命运。几十亿年后，随着我们的太阳越来越老，这可能是地球的最终告别。哈佛大学和史密森学会天体物理学中心的51Pegasib研究员ShreyasVissapragada说："我们以前曾检测到系外行星向其恒星吸气的证据，但我们以前从未见过这样一颗围绕着进化恒星的行星，"他是描述这些结果的一项新研究的主要作者。"理论预测，进化的恒星非常有效地从它们的行星轨道上吸取能量，现在我们可以用观测结果来检验这些理论。"这些发现将于今天（2022年12月19日）发表在《天体物理学杂志通讯》上。这颗命运多舛的系外行星被命名为开普勒-1658b。正如它的名字所示，天文学家通过开普勒太空望远镜发现了这颗系外行星，开普勒太空望远镜是2009年发射的一项先驱性行星猎取任务。奇怪的是，这个世界是开普勒观察到的第一颗新的系外行星候选者。然而，它花了将近十年的时间来确认这颗行星的存在，当时这个物体作为第1658个条目正式进入开普勒的目录。开普勒-1658b是一颗所谓的热木星，这是给予质量和大小与木星相当，但围绕其宿主恒星处于炙热的超近轨道上的系外行星的昵称。对于开普勒-1658b来说，这个距离仅仅是我们的太阳和其最紧密的轨道行星--水星之间的空间的八分之一。对于热木星和其他像开普勒-1658b这样已经非常接近其恒星的行星来说，轨道衰变看起来肯定会最终导致毁灭。测量系外行星的轨道衰减对研究人员来说是一个挑战，因为这个过程非常缓慢和渐进。根据新的研究，在开普勒-1658b的情况下，其轨道周期正在以每年约131毫秒（千分之一秒）的微不足道的速度下降，较短的轨道表明该行星已经接近其恒星。检测这种下降需要多年的仔细观察。观察从开普勒开始，然后被南加州的帕洛玛天文台的黑尔望远镜发现，最后是2018年发射的凌日系外行星调查望远镜，即TESS。所有这三台仪器都捕捉到了凌日，凌日是指当一颗系外行星穿过其恒星的表面并导致恒星的亮度非常轻微地变暗。在过去的13年里，开普勒-1658b的凌日间隔略微但稳定地减少。开普勒-1658b所经历的轨道衰减的根本原因是潮汐力，与地球上的海洋每日涨落的现象相同。潮汐力是由两个轨道物体之间的引力相互作用产生的，比如我们的世界和月球之间，或者开普勒-1658b和它的恒星之间。这些天体的引力扭曲了彼此的形状，当天体对这些变化作出反应时，能量就会被释放。根据所涉及的天体之间的距离、大小和旋转速度，这些潮汐相互作用可以导致天体互相推开--地球和缓慢向外旋转的月球就是这种情况--或者向内推开，就像开普勒-1658b向其恒星那样。特别是在恒星-行星的组合下，研究人员对这些天体的动力学仍有许多不了解的地方。因此，对开普勒-1658系统的进一步研究应该证明是有启发性的。这颗恒星已经进化到了其恒星生命周期中开始膨胀的地步，就像我们的太阳被预期的那样，并且已经进入了天文学家所说的亚巨型阶段。与像我们太阳这样未进化的恒星相比，进化的恒星的内部结构更容易导致从托管行星的轨道上获取的潮汐能量的消散。这加速了轨道衰变过程，使其更容易在人类的时间尺度上进行研究。这些结果进一步帮助解释了开普勒-1658b的一个内在的奇怪现象，它看起来比预期的更亮、更热。研究小组说，缩小该行星轨道的潮汐相互作用也可能在该行星本身产生额外的能量。Vissapragada指出，木星的卫星木卫二也有类似的情况，它是太阳系中火山最多的天体。来自木星对木卫二的引力推拉，融化了这个星球的内部。这些熔化的岩石然后喷发到月球著名的地狱般的黄色硫磺沉积物和新鲜的红色熔岩表面。对开普勒-1658b的额外观测结果的堆叠，可以对天体的相互作用有更多的了解。而且，随着TESS计划继续仔细检查附近的数千颗恒星，Vissapragada及其同事预计该望远镜将发现许多其他系外行星在其宿主恒星的"排水沟"中盘旋的例子。Vissapragada说："现在我们有证据表明一颗行星在一颗进化的恒星周围被吸入，我们可以真正开始完善我们的潮汐物理学模型。开普勒-1658系统可以在未来几年内以这种方式作为一个天体实验室，如果幸运的话，很快就会有更多这样的实验室。"Vissapragada最近在几个月前加入了天体物理学中心，现在正接受MercedesLópez-Morales的指导，他期待着系外行星的科学继续取得巨大的进步。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335633.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335633.htm

当世界相撞：天文学家看到系外行星灾难的余晖

当世界相撞：天文学家看到系外行星灾难的余晖这幅插图描绘了两颗巨大的系外行星相撞后的情景。剩下的是一个炙热、熔化的行星内核和一团旋转、发光的尘埃和碎片云。图片来源：MarkA.Garlick天王星的倾斜和地球卫星的存在等残留线索表明，在我们遥远的历史中，我们恒星附近的行星曾发生过碰撞，永远地改变了它们的形状和轨道位置。科学家们将目光投向太阳系外遥远的系外行星，可以发现类似的证据，即在整个宇宙中，行星有时会撞击在一起。在这项新研究中，这种撞击的证据来自于一团光度奇特、波动不定的尘埃和气体云。科学家们在观测一颗年轻的（3亿岁）类太阳恒星时，发现了一个奇怪的现象：这颗恒星的亮度突然大幅下降。研究小组仔细观察后发现，就在亮度下降之前，这颗恒星的红外亮度突然骤增。研究小组在研究这颗恒星时发现，这种亮度持续了1000天。但在这一亮度事件发生2.5年后，这颗恒星意外地产生了日蚀，导致亮度突然下降。这次日蚀持续了500天。研究小组进一步调查后发现，亮度骤降和日食背后的罪魁祸首是一团巨大的发光气体和尘埃云。而造成突发性日食的最可能的原因是什么呢？研究人员认为是两颗系外行星之间的宇宙碰撞，其中一颗可能含有冰。                                                                                                 在一项详细描述这些事件的新研究中，科学家们认为，两颗巨大的系外行星（从几个地球质量到几十个地球质量不等）相互撞击，产生了红外线尖峰和云层。这样的撞击会使两颗行星完全液化，只留下一个被气体、热岩石和尘埃云包围的熔融内核。撞击后，这团云中仍有炽热发光的碰撞残留物，继续围绕恒星运行，最终移动到恒星前方，并使恒星黯然失色。这项研究使用的是美国国家航空航天局（NASA）现已退役的WISE任务的档案数据--该航天器以NEOWISE的名称继续运行。2021年，地面机器人巡天ASAS-SN（全天空超新星自动巡天）首次发现了这颗恒星。虽然这些数据揭示了这一行星碰撞的残余物，但美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜等望远镜仍能看到这一碰撞的光芒。事实上，这项研究背后的研究团队已经在准备用韦伯望远镜观测这个系统的方案。这项题为"行星碰撞余辉及碎片云过境"的研究由第一作者马修-肯沃西（MatthewKenworthy）与21位合著者共同发表在《自然》杂志上。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419251.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419251.htm

天文学家在超冷矮星SPECULOOS附近发现系外行星 距地球仅55光年

天文学家在超冷矮星SPECULOOS附近发现系外行星距地球仅55光年系外行星SPECULOOS-3b绕其恒星运行的艺术家视图。这颗行星和地球一样大，而它的恒星比木星稍大，但质量更大。图片来源：LionelGarcia超冷矮星是宇宙中质量最小的恒星，大小与木星相似。与太阳相比，它们的温低上许多，质量小十倍，亮度小一百倍。它们的寿命比我们的恒星长一百多倍，当宇宙变得寒冷和黑暗时，它们将是最后闪耀的恒星。虽然超冷矮星在宇宙中比太阳恒星常见得多，但由于它们的光度很低，人们对它们的了解仍然很少。尤其是对它们的行星知之甚少，尽管它们在我们银河系的行星群中占了很大一部分。正是在这样的背景下，由列日大学领导的SPECULOOS协会刚刚宣布发现了一颗新的地球大小的行星，它围绕着附近的一颗超冷矮星运行。SPECULOOS-3b系外行星距离地球约55光年。从宇宙尺度来看，这是非常近的距离，因为我们的银河系长达10万光年。SPECULOOS3是在这种恒星周围发现的第二个行星系统："SPECULOOS-3b实际上与我们的行星大小相同，"发表在《自然-天文学》上的这篇文章的第一作者、天文学家MichaëlGillon解释说。它的昼夜永远不会结束。我们认为，这颗行星是潮汐锁定的，因此它的同一面，即日面，总是面向恒星，就像月球面向地球一样。另一方面，黑夜的那一面将被锁定在无尽的黑暗中"。系外行星SPECULOOS-3b绕其恒星运行的艺术家视图。这颗行星和地球一样大，而它的恒星比木星稍大，但质量更大。资料来源：NASA/JPL-Caltech由天文学家米夏埃尔-吉隆（MichaëlGillon）发起并领导的SPECULOOS（搜索超冷矮星上的行星）项目，专门用于搜索最近的超冷矮星周围的系外行星。研究人员继续说："这些恒星散布在天空中，因此必须在数周内逐一对它们进行观测，这样才有可能探测到凌日行星。这就需要一个由专业机器人望远镜组成的专用网络。这就是SPECULOOS背后的理念，它由列日大学、剑桥大学、伯明翰大学、伯尔尼大学、麻省理工学院和苏黎世联邦理工学院联合运行。""我们专门设计了SPECULOOS来观测附近的超冷矮星，以寻找适合详细研究的岩石行星，"列日大学天文学家LaetitiaDelrez评论道。"2017年，我们使用TRAPPIST望远镜的SPECULOOS原型发现了著名的TRAPPIST-1系统，该系统由7颗地球大小的行星组成，其中包括几颗潜在的宜居行星。这是一个极好的开端！"SPECULOOS-3恒星的温度是太阳的1/3左右，平均温度约为2600°C。由于它的超短轨道，这颗行星每秒钟从太阳接收到的能量几乎是地球的16倍，因此，它实际上受到了高能辐射的轰击。麻省理工学院教授、SPECULOOS北方天文台及其Artemis望远镜联合主任JuliendeWit说："在这样的环境中，行星周围存在大气层的可能性很小。"这颗行星没有大气层这一事实可能会在多个方面带来好处。例如，它可以让我们了解到很多关于超冷矮星的知识，这反过来又可以对它们潜在的宜居行星进行更深入的研究。事实证明，SPECULOOS-3b是2021年发射的詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）的绝佳目标。"有了詹姆斯-韦伯太空望远镜，我们甚至可以研究这颗行星表面的矿物学！"埃尔莎-杜克罗特（ElsaDucrot）兴奋地说，她曾是列日大学的研究员，现在巴黎天文台工作。"这一发现表明，我们的SPECULOOS-North观测站有能力探测到适合进行详细研究的地球大小的系外行星。而这仅仅是个开始！在瓦隆大区和列日大学的资助下，两台新的望远镜--猎户座望远镜和阿波罗望远镜将很快加入特内里费岛泰德火山高原上的阿耳忒弥斯望远镜，以加快寻找这些迷人行星的步伐，"MichaëlGillon总结道。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431007.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431007.htm

天文学家在2022年发现200多颗系外行星

天文学家在2022年发现200多颗系外行星寻找另一个像地球一样的世界的探索已经持续了几十年，但我们用来发现行星的技术和工艺一直在不断发展。随着2021年底詹姆斯-韦伯太空望远镜的发射，天文学家终于在发现更多系外行星的探索中取得了巨大飞跃。因此，我们发现的系外行星总数已经增加到5235颗，仅在2022年就发现200颗新行星。其中许多行星是通过各种太空探索任务发现的，比如智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列，詹姆斯-韦伯望远镜，以及更多。但更耐人寻味的是，在这200颗新行星和其他我们已经确认的近5000颗系外行星中，只有大约4%被认为是像地球和火星一样的岩石世界。其余的更类似于木星这样的气态巨行星和其他类型的行星，以我们目前的技术不适合人类探索。2022年发现的新行星名单越来越多，"超级地球"的名单自然也越来越长，这可能是比我们自己的地球更大的岩石世界，以及我们太阳系海王星的较小版本。在我们去年的发现中，天文学家已经注意到了一颗螺旋坠入其恒星的系外行星，以及两个我们认为是水世界的世界。除了在2022年发现大量的新行星之外，我们还对之前发现的系外行星有了更多了解。例如，天文学家仔细观察了两年前发现的GJ1252b等行星，这可能有助于更容易地寻找外星生命，今年发现的其他新系外行星也可能改变我们对行星形成的认识。不过，随着詹姆斯-韦伯太空望远镜的启动和全面运行，以及我们未来一整年的太空探索，我们有可能看到2023年发现的新行星的数量大大超过今年的名单。而且，如果发生这种情况，也许我们会看到我们如何看待我们的宇宙的更多变化。你可以通过查看加州理工学院NASA系外行星档案来更好地了解2022年发现的所有新行星：https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/docs/exonews_archive.html...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337091.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337091.htm

天文学家发现两颗系外行星与太阳系中的任何行星都不同

天文学家发现两颗系外行星与太阳系中的任何行星都不同对一个被称为开普勒-138的行星系统的详细研究结果将于今天（12月15日）发表在《自然-天文学》杂志上。该小组由蒙特利尔大学特罗蒂尔系外行星研究所（iREx）的博士生CarolinePiaulet领导。作为BjörnBenneke研究小组的一员，Piaulet用美国宇航局的哈勃和退役的斯皮策太空望远镜观察了系外行星Kepler-138c和Kepler-138d。她发现这些行星--其大小约为地球的1.5倍--可能主要由水组成。这些行星和离这颗恒星更近的行星伴侣，开普勒-138b，此前已经被美国宇航局的开普勒太空望远镜发现。水并没有被直接探测到。然而，通过将这些行星的大小和质量与模型进行比较，他们得出结论，其体积的很大一部分应该是由比岩石轻但比氢或氦重的材料构成的（这些材料构成了像木星这样的气体巨行星的主体），水是符合这些规格的最常见的候选材料。"我们以前认为，比地球大一点的行星是由金属和岩石组成的大球，就像地球的放大版，这就是为什么我们称它们为超级地球，"Benneke解释说。"然而，现在已经有证据表明，开普勒-138c和d在性质上有很大的不同：它们整个体积中的很大一部分可能是由水组成。这是我们第一次观察到可以自信地确定为水世界的行星，这种类型的行星被天文学家理论上存在了很长时间。"c和d行星的体积是地球的三倍多，质量是地球的两倍，其密度比地球低得多。这令人惊讶，因为迄今为止被详细研究过的大多数仅比地球稍大的行星似乎都是像我们一样的岩石世界。研究人员说，与这两颗行星最接近的比较是外太阳系中的一些冰冷的卫星，它们也主要由围绕着岩石核心的水组成。"想象一下木卫二或土卫二的大版本，它们是围绕木星和土星运行的富含水的卫星，但更接近它们的恒星。开普勒-138c和d不是一个冰冷的表面，而是有一个大的水蒸气包层。"根据研究人员的说法，这些行星可能不像我们在地球上那样直接在行星的表面有海洋。"开普勒-138c和开普勒-138d大气层中的温度可能高于水的沸点，我们预计在这些行星上会有一个由蒸汽构成的厚实、密集的大气层。"Piaulet说："只有在这种蒸汽大气之下，才有可能有高压下的液态水，甚至是在高压下出现的另一种相的水，称为超临界流体。"最近，蒙特利尔大学的另一个团队发现了另一颗名为TOI-1452b的行星，它有可能被液态水海洋所覆盖，但是需要美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜来研究其大气层并确认海洋的存在。该系统中的一颗新系外行星2014年，天文学家宣布利用美国宇航局开普勒太空望远镜的数据探测到三颗围绕开普勒-138的行星，这是一颗位于天琴座的红矮星。发现它是以行星过境为基础的--当行星在其恒星前面瞬间经过时，星光的可测量的凹陷。Benneke和他的同事，来自新墨西哥大学的DianaDragomir，提出了在2014年和2016年之间用哈勃和斯皮策太空望远镜重新观察该行星系统的想法，以捕捉开普勒-138d，该系统中的第三颗行星的更多过境，以研究其大气。尽管美国宇航局开普勒太空望远镜早期的观测只显示了围绕开普勒-138的三颗小行星的凌日，Piaulet和她的团队惊讶地发现，哈勃和斯皮策的观测表明该系统中存在第四颗行星，开普勒-138e。这颗新发现的行星很小，而且离它的恒星比其他三颗更远，需要38天才能完成一个轨道周期。这颗行星位于其恒星的宜居带，这是一个温带区域，行星从其凉爽的恒星上获得恰到好处的热量，既不会太热也不会太冷，从而允许液态水的存在。然而，这颗额外的、新发现的行星的性质仍然是一个悬而未决的问题，因为它似乎没有经过它的主星，观测这颗系外行星的过境将使天文学家能够确定其大小。现在有了开普勒-138e，以前已知的行星的质量又通过凌日时间变化法进行了测量，该方法包括跟踪行星在其恒星前凌日的精确时刻因附近其他行星的引力而发生的微小变化。研究人员还有一个惊喜：他们发现开普勒-138c和d这两个水世界是"双胞胎"行星，具有几乎相同的大小和质量，而它们以前被认为是截然不同的。另一方面，距离较近的行星开普勒-138b被证实是一颗火星质量的小行星，是迄今已知最小的系外行星之一。Benneke总结说："随着我们的仪器和技术变得足够敏感，可以发现和研究离恒星更远的行星，我们可能开始发现更多像开普勒-138c和d这样的水世界。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335379.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335379.htm