在太阳系附近，发现一颗“婴儿”行星，距离我们才31.9光年！ - 弧论坛

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2022-6-19 19:25 上传

这颗恒星不到10%的能量来自于核心中氢到氦的聚变，这一过程为像太阳这样的恒星提供动力。距离我们才31.9光年远，位于南部的显微镜座，也是名为Beta Pictoris Moving Group星团的一部分。AU Mic b行星几乎“拥抱”了它的恒星，每8.5天就完成了一次公转。重量约为地球质量的58倍，属于类似海王星的星球。然而，Beta Pictoris b和c的质量都至少是AU Mic b的50倍，分别需要21年和3.3年的时间才能绕恒星一周。

研究认为AU Mic b在远离恒星的地方形成，并向内迁移到其目前的轨道，当行星与气盘或其他行星通过引力相互作用时，这种情况可能会发生。相比之下，Beta Pictoris b的轨道似乎根本没有迁移，这些年龄相近系统之间的差异，可以告诉我们很多关于行星如何形成和迁移的信息。探测像AU Mic这样恒星周围的行星是一个特别的挑战，这些暴风雨中的恒星拥有强大磁场，可以覆盖着恒星黑子，经常爆发强大的恒星耀斑。

黑子和耀斑都对恒星的亮度变化做出了贡献。当苔丝号卫星在观测AU Mic时，这颗恒星产生了无数耀斑，其中一些耀斑的威力，比太阳上有记录的最强耀斑还强。研究小组进行了详细的分析，以消除苔丝卫星数据中的这些影响。从我们的角度看，当一颗行星从恒星前面穿过时，这一事件被称为凌日，它的通过会导致恒星亮度明显下降。苔丝号微信一次对被称为扇区的大片天空进行27天监测。

在这一长时间的凝视期间，任务的相机定期捕捉快照，使科学家能够跟踪恒星亮度的变化。恒星亮度的规律性下降预示着可能有一颗凌日行星。通常，至少需要两次观测到的凌日，才能识别出一颗行星的存在。该研究的合著者、阿尔伯克基新墨西哥大学的研究助理教授戴安娜·德拉戈米尔表示：幸运的是，苔丝号三次凌日观测中的第二次发生在苔丝号距离地球最近的地方。

在这种时候，苔丝没有进行观测，因为它正忙着将所有存储的数据下行。为了填补这一空白，研究团队获得了在斯皮策上观测的时间，又捕捉到了两次凌日，使研究人员能够确认AU Mic b的轨道周期。斯皮策是一个多用途的红外太空天文台，事实证明，这项任务特别擅长探测和研究恒星周围的系外行星，斯皮策在最后一年返回了AU Mic的观测结果。

比海王星大8%
由于凌日阻挡的光量，取决于行星的大小和轨道距离，苔丝号和斯皮策太空望远镜凌日观测提供了AU Mic b大小的直接测量，对这些测量结果的分析表明，这颗行星大约比海王星大8%。地面望远镜观测提供了行星质量的上限，当行星绕轨道运行时，它的引力会对其主星产生拉力，而主星则会相应地轻微移动。大型望远镜上的灵敏仪器可以探测到恒星的径向速度，也就是它沿着我们的视线来回运动。

结合来自W.M.Keck天文台、美国宇航局夏威夷红外望远镜设施和智利欧洲南方天文台的观测。研究小组得出结论，AU Mic b的质量略小于58个地球。这一发现显示了苔丝号的观测能力，它可以为像AU Mic这样研究得很好的恒星提供新见解，在那里可能会有更多的行星等待发现。苔丝号数据中还有一个额外的候选凌日事件，有望在今年晚些时候的延长任务中再次观测AU Mic。

几十年来，由于其邻近、年轻和明亮恒星的行星诞生原行星盘，AU Mic一直吸引着天文学家作为行星可能的家园。Au Mic是一个试金石系统，是太阳系附近的一个天然实验室，用于了解恒星和行星的形成和演化。

博科园｜研究/来自：美国宇航局戈达德太空飞行中心

参考期刊《自然》DOI: 10.1038/s41586-020-2400-z

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