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皇帝 | 14 小時前

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科學家已經確認,就在我們附近的 L 98-59 系統的第5號行星,可能是一個擁有水或火山活動的岩石行星,這代表著它可能適合居住。由於它離我們僅35光年,在未來太空航行技術略有進展時,或許人類真有機會前去瞭解。

加拿大蒙特利爾大學的特羅蒂耶系外行星研究所(IREx),最近完成了鄰近紅矮星 L 98-59 的行星系統研究。他們的分析證實,該恆星的宜居帶內,存在了第5顆行星,它的位置可能支持液態水的存在。

紅矮星L 98-59與它的行星們
L 98-59距離地球僅35光年,表面溫度3400度,直徑僅有太陽的3分之一,2019年的研究,發現它有3顆小型的系外行星,是由NASA的TESS太空望遠鏡所發現。後來,歐洲南方天文台的ESPRESSO光譜儀,又發現了第4顆行星。

只是,這4顆行星的軌道都極為接近母恆星,以太陽系來比喻,它們的軌道距離在水星繞太陽的軌道之內。

IREx 的科學家卡迪厄 (Charles Cadieux),他所帶領的研究團隊重新審查所有來自地面和太空望遠鏡的數據,使他們以前所未有的精度,測量行星的大小和質量。

卡迪厄說:「在該系統的所有行星質量和大小,都與類地行星系統相符。最內側的行星L 98-59 b,其大小僅地球的84%,質量約為地球的一半,是我們最精確測量的亞地球行星之一。」

第2個行星L 98-59 c,是一個比地球略大的行星,半徑是地球1.35倍,總質量是地球的1.6倍,也是岩石行星。

不過這兩顆內行星的運轉速度奇快,L 98-59 b公轉1周僅需2.25地球天,L 98-59 c公轉1周僅需3.7地球天。如此快速公轉,可能會因潮汐加熱而經歷極端的火山活動,類似太陽系中木星的的火山衛星木衛一

至於3號行星L 98-59 d的密度異常低,可能是完全沒有陸地,而一顆富含水的水世界,這與我們太陽系中的任何行星都不同。

卡迪厄說:「雖然這幾個行星出現生命的機會不大,但是它們的軌道幾乎是完美的圓形,這對於未來的大氣探測來說是一種有利的結構。」

「L 98-59 擁有豐富的岩石行星和各種行星成分,這像是一個獨特的行星實驗室:超級地球和亞海王星是由什麼構成的?圍繞小恆星形成的行星是否有所不同?圍繞紅矮星的岩石行星能否長期保留大氣層?」

可能適合生命的5號行星L 98-59 f
這項研究的關鍵突破之一,是L 98-59系統中存在第5號行星。這顆行星被命名為L 98-59 f,它的發現不是淩日法(利用行星穿過恆星遮擋了一些星光而測算),而是利用恆星擺動法,這是利用行星略為牽引恆星造成的細微搖動測量得出的。

科學家預估L 98-59f位在適居區,這意思是它所獲得到的光照,與地球從太陽得到的光照能量大致相同。代表著它處於不冷不熱的宜居帶內,即水可以保持液態的區域。

卡迪厄說:「在如此小型的恆星系統中,又發現一顆適居區行星,實在令人興奮。 它顯示了系外行星系統的多樣性,並增強了研究低質量恆星周圍潛在宜居行星的可行性。」

等待韋伯太空望遠鏡的詳細觀察
如果L 98-59f真的存在,那它有許多觀察的優勢,比如它距離地球較近,恆星體積較小,行星組成和軌道範圍廣泛,使其成為韋伯太空望遠鏡(JWST)大氣追蹤調查的理想候選者。

IREx 團隊已經開始了觀測申請,該研究的合著者、蒙特利爾大學博士生亞歷山大(Alexandrine L’Heureux) 說:「憑藉這些新成果,L 98-59 可能是未來幾年內最有必要詳細調查的系外行星系統。與著名的TRAPPIST-1 這樣的系統地位相當,共同探索圍繞紅矮星運行的行星性質,以及形成過程。」

TRAPPIST-1也是一個有著眾多行星的紅矮星,目前已找到7個行星,並且有4個在適居區。只是TRAPPIST-1相當昏暗,表面溫度僅2511 度,這使得它的適居區離恆星非常接近,如果紅矮星有一點閃焰,都可能會使行星上的物質被徹底摧毀。從這個角度來看,新發現的L 98-59f可能條件比TRAPPIST-1更好。

35光年並非完全的遙不可及,假如人類在未來,發展出以光壓力加速的光帆推進探測器,理論上,光帆推進器可以加速到光速的一半左右,那麼只需大約2代人的時間,探測器就能抵達L 98-59f,有機會帶回我們所不知的系外行星調查資料。
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