美國宇航局發現了地球大小的宜居地帶
美國國家航空航天局的凌日系外行星勘測衛星(TESS)在其恆星的宜居帶發現了第一顆地球大小的行星。宜居帶是指在適宜的距離範圍內，適宜液態水存在的星球。科學家們利用美國國家航空航天局的斯皮策太空望遠鏡確認了這一名為TOI 700d的發現，並模擬了這顆行星的潛在環境，以幫助未來的觀測.到目前為止，TOI 700d是在一顆恆星的宜居地帶發現的為數不多的地球大小的行星之一。其他還包括TRAPPIST-1系統中的幾顆行星，以及美國宇航局開普勒太空望遠鏡發現的其他星球。
TESS每次對大片天空進行27天的監控，這些區域被稱為扇區。從我們的角度來看，這種長時間的凝視使衛星能夠跟蹤由一顆繞軌道運行的行星在其恆星前方過境所引起的恆星亮度變化，這一事件被稱為凌日。TOI 700是一顆小而冷的M矮星，位於100光年之外的南天星座Dorado。它的質量和大小大約是太陽的40%，表面溫度大約是太陽的一半。在執行任務的第一年，這顆恆星出現在苔絲觀測到的13個扇區中的11個，科學家們在它的三個行星上發現了多次凌日現象。
這顆恆星最初在TESS資料庫中被錯誤分類為與我們的太陽更相似，這意味著這些行星看起來比實際更大、更熱。研究人員修正了這顆恆星的參數後，它的行星尺寸減小了，他們們意識到最外層的行星與地球差不多大，而且位於宜居帶。此外，在11個月的數據中，他們沒有看到來自這顆恆星的耀斑，這增加了TOI 700d適合居住的機會，並使其更容易建立其大氣和表面條件的模型。
最深處的這顆行星被稱為TOI 700b，幾乎和地球一樣大小，可能是岩石構成的，每10天繞地球一周。中間的這顆行星，TOI 700c，比地球大2.6倍，大小介於地球和海王星之間，每16天繞轉一周，很可能是一個以天然氣為主的星球。TOI 700d是太陽系中已知的最外層行星，也是唯一一顆位於宜居帶的行星，體積比地球大20%，每37天繞轉一周，從它的恆星接收到太陽提供給地球86%的能量。所有的行星都被認為是潮汐鎖定在它們的恆星上，這意味著它們每繞一個軌道旋轉一次，因此其中一邊一直沐浴在陽光中。
科學家們相信TOI 700d是一顆真正的行星，並將其軌道周期的測量值提高了56%，大小提高了38%。它還排除了其他可能導致凌日信號的天體物理學原因，比如在星系中存在一個更小、更暗的伴星。由於TOI 700在附近很亮，而且沒有恆星耀斑的跡象，該系統是目前地面天文台精確測量質量的首選。這些測量結果可以證實科學家的推測，即內行星和外行星都是由岩石構成的，而中間的行星是由氣體構成的。未來的任務可能能夠確定這些行星是否有大氣層，如果有，甚至可以確定它們的組成。
雖然TOI 700d上的確切情況尚不清楚，但科學家可以利用當前的信息，如行星的大小和它所環繞的恆星的類型，來生成計算機模型並做出預測。位於馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的研究人員模擬了TOI 700d的20個潛在環境，以衡量其中任何一個版本是否會產生適合人類居住的表面溫度和壓力。他們的三維氣候模型研究了各種表面類型和大氣成分，這些類型和大氣成分通常與科學家認為可能適合居住的星球有關。由於TOI 700d被潮汐鎖定在它的恆星上，這顆行星的雲結構和風模式可能與地球截然不同。其中一個模擬包括一個海洋覆蓋的TOI 700d，其大氣密度高，以二氧化碳為主，與科學家們推測的火星年輕時的環境相似。模型大氣在面向恆星的一側有一層厚厚的雲。另一個模型將TOI 700d描繪成一個無雲的、全陸地版的現代地球，風從行星的夜側吹來，匯聚在直接面向恆星的點上。當星光穿過行星的大氣層時，它與二氧化碳和氮等分子相互作用，產生不同的信號，稱為光譜線。由Gabrielle Englemann-Suissa領導的建模團隊，他是大學空間研究協會在Goddard的訪問研究助理，為20個TOI 700d的模型版本製作了模擬光譜。Englemann-Suissa說:「總有一天，當我們擁有來自TOI 700d的真實光譜時，我們可以回溯，將它們與最接近的模擬光譜匹配，然後將其與模型匹配。」「這很令人興奮，因為不管我們對這個星球發現了什麼，它都將與我們在地球上看到的完全不同。」
