世界不思議

低質量恆星周圍發現木星大小的系外行星


天文學家使用 TRAPPIST-South / North、SPECULOOS 和 MuSCAT3 數據,發現一顆不尋常的木星大小系外行星,繞著紅矮星 TOI-4860 運行。這顆 M4.5 型紅矮星 TOI-4860 位於烏鴉座,質量約 0.34 個太陽質量,距離我們 261 光年,也稱為 2MASS J12141555-1310290、TIC 335590096 或 Gaia DR2 3571038605366263424。

新發現行星之所以不尋常,原因有二:一是質量如此低的恆星通常不會有木星這麼大的行星,二是這顆行星似乎富含重元素。行星命名為TOI-4860b,半徑為0.76個木星半徑,繞母恆星一圈約1.52天。由於母恆星為寒冷低質量恆星,故此行星可稱為暖木星(warm Jupiter),天文學家希望初步觀測基礎上,進一步了解此類行星如何形成。研究員表示軌道週期非常短,加上母恆星特性,發現TOI-4860b為研究暖木星的大氣特性和了解氣態巨行星形成過程,提供絕佳機會。

TOI-4860b最初被NASA淩日系外行星巡天衛星(TESS)確定為候選行星,之後用TRAPPIST-South / North、SPECULOOS和MuSCAT3等設備測量多波長行星訊號,並驗證行星性質。還觀察這顆行星在母恆星後面消失前後,發現光線沒有任何變化,代表這顆行星沒有發出任何光。天文學家透過Subaru望遠鏡IRD攝譜儀高解析度光譜,TOI-4860b行星性質得到進一步證實,並測量到質量為0.67個木星質量。

據典型行星形成模型,恆星質量越小,恆星周圍物質盤質量也就越小,因行星是由圓盤形成,因此不會形成像木星這樣大質量行星,TOI-4860是首次確認,也是質量最低的恆星擁有如此大質量的行星。研究成果發表於《 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters》期刊。

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