岩石行星鄰居看起來很熟悉，但不是地球的孿生兄弟

岩石行星鄰居看起來很熟悉，但不是地球的孿生兄弟

去年秋天，人們發現了一顆名為羅斯128b的系外行星，這顆行星距離地球只有11光年。巴西天文台的Diogo Souto和卡內基的Johanna Teske領導的研究小組首次確定了這顆行星的主恆星Ross 128的詳細化學丰度。

了解恆星中存在哪些元素的丰度有助於研究人員估計圍繞它們運行的系外行星的組成，從而有助於預測行星與地球的相似性。

「直到最近，還很難獲得這種恆星的詳細化學丰度，」主要作者Souto說。

就像系外行星的主恆星Ross 128一樣，銀河系中大約70%的恆星是紅矮星，它們比太陽要冷得多，也比太陽小得多。根據大型行星搜索調查的結果，天文學家估計，這些紅矮星中有許多至少有一顆系外行星。近年來，圍繞紅矮星的幾個行星系統成為了新聞人物，包括比鄰星b (Proxima b)、比鄰星半人馬座星(Proxima Centauri)和特拉皮斯-1 (TRAPPIST-1)的七顆行星(其本身的大小並不比太陽系的木星大多少)。

該團隊使用斯隆數字天空調查的APOGEE光譜儀器測量了恆星的近紅外光，從而獲得了碳、氧、鎂、鋁、鉀、鈣、鈦和鐵元素的丰度。

「遠地點測量近紅外光的能力，羅斯128是最亮的，是這項研究的關鍵，」Teske說。泰斯克說:「這讓我們能夠回答一些關於羅斯128 b的『類地性』的基本問題。」

當恆星年輕時，它們被旋轉的氣體和塵埃環繞，岩石行星從這些氣體和塵埃中聚集。恆星的化學成分可以影響圓盤的內容，以及由此產生的行星的礦物學和內部結構。例如，行星上的鎂、鐵和硅的數量將控制其內部核和地幔層的質量比。

研究小組發現，羅斯128的鐵含量與我們的太陽相當。儘管他們無法測量它豐富的硅元素，但這顆恆星中鐵元素與鎂元素的比例表明，它的行星Ross 128b的核心應該比地球的大。

因為他們知道羅斯128b的最小質量和恆星的丰度，這個團隊還能夠估計出行星半徑的範圍，這是不可能直接測量的，因為行星的軌道是圍繞恆星的。

知道一顆行星的質量和半徑對於了解它是由什麼組成很重要，因為這兩個測量可以用來計算它的體積密度。更重要的是，當以這種方式量化行星時，天文學家們已經意識到半徑超過地球1.7倍的行星很可能被一個氣體包圍，比如海王星，而半徑較小的行星則可能更有岩石性，就像我們自己的行星一樣。

羅斯128b的估計半徑表明它應該是岩石。

最後，通過測量羅斯128的溫度和估算行星的半徑，研究小組能夠確定主恆星的光在羅斯128b的表面反射了多少，這表明我們第二個最近的岩石鄰居可能有溫帶氣候。

索托說:「通過確定來自它的寄主恆星的光告訴我們系統的化學性質，我們可以了解到另一顆行星的一些情況，這很令人興奮。」「儘管羅斯128b並不是地球的孿生兄弟，我們對它潛在的地質活動仍有很多不了解，但我們能夠加強這樣一種觀點，即它是一個溫帶星球，它的表面可能有液態水。」

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