圖為藝術(shù)家繪制的TOI 700 d概念圖。這是TESS望遠鏡發(fā)現(xiàn)的首顆位于宜居帶中、且大小與地球相仿的行星。

北京時間1月8日消息，據(jù)國外媒體報道，NASA的TESS望遠鏡(凌日系外行星巡天衛(wèi)星)近日在一顆恒星周邊的宜居帶中發(fā)現(xiàn)了一顆大小與地球相仿的行星。該行星被稱作TOI 700 d，距地球僅有101.5光年，因此很適合借助其它儀器開展進一步觀測。

“設(shè)計和發(fā)射TESS望遠鏡的目的就是為了尋找圍繞附近恒星運行的類地行星。”NASA總部天體物理學(xué)部門主任保羅·赫茲(Paul Hertz)在一則聲明中表示，“這類行星最容易用大型太空望遠鏡和地面望遠鏡追蹤觀測。TOI 700 d行星是TESS望遠鏡的一項重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。”

TESS望遠鏡于2018年4月發(fā)射，利用“凌日法”搜尋系外行星。凌日法的原理是，從恒星前方經(jīng)過的天體會導(dǎo)致恒星亮度下降。NASA的開普勒太空望遠鏡運用的也是這種方法，目前已知的約4000顆系外行星中，有70%都是由它發(fā)現(xiàn)的。

TESS望遠鏡發(fā)現(xiàn)了三顆圍繞恒星TOI 700(TOI是英文“Tess Object of Interest”的簡稱，意味“TESS的興趣對象”)旋轉(zhuǎn)的行星。其余行星中有一顆是紅矮星，質(zhì)量約為太陽的40%，直徑和溫度約為太陽的40%和50%。三顆中最靠內(nèi)側(cè)的是TOI 700 b，大小與地球差不多，每10個地球日便會完成一次公轉(zhuǎn)。介于中間的是TOI 700 c，體積為地球的2.6倍，意味著它很可能是一顆氣態(tài)行星，就像一顆“迷你版海王星”，每隔16天完成一次公轉(zhuǎn)。

而其中已知最靠外側(cè)的行星TOI 700 d最有意思。它僅比地球大20%，每37天公轉(zhuǎn)一圈。此外，它從恒星獲得的能量約為地球所接收的太陽能的86%，意味著它位于該恒星的宜居帶中。

這三顆行星也許都受到TOI 700的“潮汐鎖定”，就像月球永遠只有一面面向地球一樣。但天文學(xué)家指出，潮汐鎖定并不意味著外星球上毫無存在生命的可能性。

“在為期11個月的數(shù)據(jù)中，我們都未觀察到這顆恒星爆發(fā)耀斑。這提高了TOI 700 d宜居的可行性，也讓我們更容易建立它的大氣與地表條件模型。”做出此次發(fā)現(xiàn)的團隊帶頭人艾米麗·吉爾伯特(Emily Gilbert)表示。

(注：紅矮星通常比太陽活躍得多，因此很難確定圍繞紅矮星旋轉(zhuǎn)的行星的宜居性。例如，頻繁、猛烈的耀斑爆發(fā)可能會剝除行星的大氣層。)

TESS并非唯一一臺發(fā)現(xiàn)TOI 700 d存在證據(jù)的望遠鏡。還有另一支研究團隊利用NASA的斯皮策太空望遠鏡證實了這顆系外行星的存在。

“這是TESS望遠鏡發(fā)現(xiàn)的第一顆位于宜居帶中的類地行星，考慮到此次發(fā)現(xiàn)的重大影響，我們希望對該行星系的了解越具體越好。”該團隊帶頭人、哈佛·史密森尼天體物理中心的天文學(xué)家約瑟夫·羅德里格茲(Joseph Rodriguez)指出。

“斯皮策望遠鏡觀察到TOI 700 d的凌日時間與我們預(yù)期的完全相符，” 羅德里格茲補充道，“為斯皮策任務(wù)的項目遺產(chǎn)又添加了濃墨重彩的一筆。在此之前，斯皮策望遠鏡協(xié)助證實了兩顆TRAPPIST-1行星的存在，還發(fā)現(xiàn)了另外五顆。”

TRAPPIST-1是一顆矮恒星，距離我們只有40光年。它擁有7顆大小與地球相仿的行星，其中三顆似乎都位于宜居帶中。該行星系將是NASA計劃在2021年發(fā)射的詹姆斯·韋伯望遠鏡的首要觀測目標。該望遠鏡還應(yīng)當能對TRAPPIST-1系列行星的大氣展開探測，尋找甲烷和氧氣等具有生物痕跡的氣體。

TOI 700距離稍遠些，但未來仍可開展詳細觀察、了解更多細節(jié)。科學(xué)家還希望借助其它儀器進一步了解該行星系，如通過測量TOI 700 d對宿主恒星的引力拖曳作用確定其質(zhì)量等。不知道它的重量，就無法判斷其密度，也就無法確定它是否像地球一樣、是一顆巖質(zhì)行星。

而通過分析透過TOI 700 d大氣層、到達地球的光線，我們可以詳細了解這顆系外行星上的環(huán)境條件。目前這些信息對我們完全是個未解之謎。

另一支由NASA戈達德太空飛行中心客座研究助理加布里埃爾·恩格爾曼·蘇伊沙(Gabrielle Engelmann-Suissa)帶領(lǐng)的研究團隊建立了一些模型。而這些模型揭露了多種可能性。如在其中一項模擬中，TOI 700 d被描摹成了一個為海洋所覆蓋的世界，大氣主要成分為二氧化碳;而另一項模擬則將該行星想象成了一顆干燥無云的星球。

“等我們?nèi)蘸螳@得了TOI 700 d的大氣光譜，就能將其與模擬光譜進行比對，然后找到對應(yīng)的模型。” 恩格爾曼·蘇伊沙指出，“這非常令人激動，因為無論這顆行星是什么模樣，都會與地球上的景象截然不同。”

吉爾伯特、羅德里格茲和恩格爾曼·蘇伊沙在今日于夏威夷檀香山舉辦的第235屆美國天文學(xué)會年會上發(fā)表了自己的研究結(jié)果，并已經(jīng)將論文提交給了相關(guān)科學(xué)期刊。

此次年會上還發(fā)布了其它與TESS望遠鏡相關(guān)的大新聞。如該任務(wù)團隊成員宣布，TESS發(fā)現(xiàn)了首顆環(huán)雙星行星(即圍繞兩顆恒星運行的行星)，還發(fā)現(xiàn)其環(huán)繞的兩顆恒星會相互遮擋彼此的光線。(葉子)