被TESS監測的扇區天空，行星L98-59b是怎樣一個星球？

作者：文/虞子期

迷人的璀璨星河是很多人對宇宙最初的印象，從由小及大的角度而言，生活在地球上的我們，也同時身處在太陽系。然而，在這個星系、甚至是其他星系，都還有很多我們知道或尚未企及的行星。例如，與南方星座Volans的太陽系距離35光年，位於L 98-59恆星系統附近的行星L 98-59b，便是其中之一。隨後，科學家們將L 98-59b、地球，以及火星之間進行了比較。

TESS發現的最微小星球

TESS是NASA的過境系外行星測量衛星，當其圍繞著一顆明亮、涼爽的附近恆星運轉時，發現了大小處於火星和地球之間的小星球L 98-59b，這也是自NASA更換更先進的太空望遠鏡上線以來， TESS本身所發現的最小行星。當然，它並不是迄今發現的最小的系外行星。這個記錄保的持者,是一個被稱為Kepler-37b的小岩石，它的大小大概只有地球月亮大小的五分之一左右。

在L 98-59的世界，幾乎是小型系外行星（即太陽系以外的行星）數量的兩倍，這是一個具有令人著迷的具有未來研究潛力的系統。科學家們要進行小行星的大氣研究，首先就需要圍繞明亮恆星的短軌道，然而這些行星卻很難被發現。而事實上，TESS一共在L98-59系統中發現了三顆行星，並且，這三個行星的尺寸都是已知的。除了L 98-59b，另外兩個世界也繞同一顆恆星運行，只是科學家們還需要用其他望遠鏡進行進一步研究，以確定它們是否具有大氣，以及有哪些氣體存在，因為，這種行星具有最佳的後續跟蹤潛力。

L 98-59b是怎樣一個星球

在TESS使用過境發現的三個行星中，L 98-59b的地球尺寸約為80％，其最裡面的世界以每2.25天一次的頻率運行著，並且，和它接收的恆星非常接近，所接收到的能量達到了地球從太陽獲得能量的22倍。被發現的處於該系統中的另外兩個世界：中間行星L 98-59c是地球大小的1.4倍，每3.7天運行一次，其輻射量約為地球的11倍；而迄今為止在系統中確定的最遠的行星L 98-59d，則是地球大小的1.6倍，每7.5天完成一次運行，它進行爆破的輻射能量達到了大約地球的四倍。與此同時，因為L 98-59b具有最小的軌道，所以每兩天和每小時就能完成其恆星的完整迴路，這也幾乎肯定了這樣的條件會使它無法居住。

它們都有一個共同的主星，被稱為L 98-59，這是一顆大約太陽質量三分之一的M矮星。而像M 98-59這樣的M矮星數量，實際上可以占我們銀河系恆星量級的四分之三。但它們的質量並沒有比太陽的質量大的一半，並且，表面溫度也低於太陽的70％。我們一直有很多疑問，比如：為什麼地球後來變得適合居住，而金星卻沒有。如果我們能夠找到、並研究其他恆星周圍的類似例子，比如L 98-59，或許我們就可以解開其中的一些秘密。天體物理學家Joshua Schlieder表示，當我們從L 98-59觀看太陽的時候，由於地球和金星的過境影響，會讓我們認為行星幾乎相同，當然，我們知道它們並不一樣。

被監測的24×96度天空區域

在系外行星的探索中，天文科學家們目前能夠發現的大多數行星，通常都會比我們的星球大得多。人類的系外行星目錄仍然很小，這些行星的發現能增加大小與地球相似行星的部分內容。在這些檢測的過程中，由於它們本身較小又特別暗淡，所以TESS並不能直接觀察行星;於是，反其道而行之，當望遠鏡在它們的恆星和望遠鏡之間經過時，發現了它們的陰影（過境）：TESS監測的是一個24×96度的天空區域，稱為扇區，而每次的時間周期是27天。當行星從他們面前經過，觀察恆星在光線下的傾斜。

這是一個特別有趣的系統，當行星繞著如此明亮的恆星運行，意味著TESS能夠從它們那裡收集到不同尋常的數據。當2019年7月科學家們完成第一年的觀測時，在構成南部天空的13個區域中，L 98-59系統將出現在其中的7個區域。TESS也將在足夠的扇區中觀測到L 98-59，甚至還可能探測到繞軌道運行100天左右的其他行星，以及可那些未被發現的行星，會對目前已知的行星產生怎樣的引力效應。

近距離測量行星軌道的意義

從現有的數據分析來看，沒有一個行星位於恆星的「 可居住區域 」內，雖然，在距恆星的距離範圍內可能存在液態水。然而，這是一系列恆星距離，都佔據了被科學家稱之為金星區的範圍內。在這個恆星距離中，具有初始類似地球大氣層的行星，可能在經歷失控的溫室效應後，轉變成為類似金星的大氣層環境。然後，科學家們根據它的大小，推測出第三個行星世界的樣子：它可以是金星般的岩石世界，也可以是像海王星一樣的岩石，在深層大氣層下，還有一個小的岩石岩心。

而TESS的探測任務，滿足了我們理解我們來自何處，以及我們是否在宇宙中獨處的願望。在明亮的附近恆星周圍的短軌道上，建立一個小型岩石行星目錄，是現階段天文探索的一個重要目標。近距離測量它們的軌道，可以使科學家能夠弄清楚該系統中：行星是否具有大氣層、它們如何在恆星前方通過的光線上添加顏色、是否還有其他行星在重力作用下拉動它們、提供關於小型岩石行星形成的寶貴數據，以及確定是否是該恆星可居住區內的行星。

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