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发现低密度系外行星!太轻了,只有0.31克每立方厘米!

2019-06-24 21:19:04 暂无 阅读:893 评论:0

开普勒太空千里镜项目及其扩展项目K2发现了数千颗系外行星,开普勒号行使凌日手艺探测到这些系外行星,从地球上视察,当一颗轨道行星从它的主恒星外观经由时,就会测量光强度的下降。凌日不光能够测量轨道周期,并且往往能够从其凌日曲线的具体深度和外形以及主恒星的性质来确定系外行星巨细。然而,凌日法并不克测量行星的质量。比拟之下,径向速度法测量是主恒星在绕轨道运行系外行星引力感化下的摆动,能够测量其质量。

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知道一颗行星的半径和质量,就能够确定它的平均密度,从而获得其构成的线索。大约15年前,CfA天文学家和其他天文学家意识到,在多颗行星的行星系统中,一颗行星对另一颗行星周期性的引力牵引会改变轨道参数。固然凌日法不克直接测量系外行星的质量,但它能够探测到这些轨道的转变,并能够对这些转变竖立模型来揣摩质量。开普勒发现了数百个具有凌日转变的系外行星系统,个中数十个已经成功地竖立了模型。

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令人诧异的是,这一过程似乎发现了密度非常低的系外行星遍及存在。例如,开普勒-9星系似乎有两颗密度离别为0.42克和0.31克每立方厘米的行星。比拟之下,岩石地球的平均密度是5.51克每立方厘米,水的密度是1.0克每立方厘米,气体巨星土星是0.69克每立方厘米。这一惊人的究竟使人们对过境时间转变方式的一个或多个部门发生了一些猜忌,并引起了历久的存眷。CfA天文学家经由径向速度法测量开普勒-9行星密度来测试该方式的靠得住性。

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开普勒-9的两颗类土星行星属于一小群系外行星,它们的质量能够用任何一种手艺测量(若是只是将就)。用HARPS-N光谱仪对拉帕尔马的伽利略千里镜进行了16个观测测试,HARPS-N平日能够测量速度转变,误差最小可达每小时20英里。其研究究竟证实了此前获得密度非常低,并验证了凌日法的能力。经由对开普勒-9多行星系统的剖析,研究了行星质量测量的误差。尽管ttv是第一个以ttv为特征的系统,然则在文献中有几个分歧的解决方案,那些申报较低行星密度的方案显然与高精度RV观测究竟纷歧致。

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为认识决这个问题,收集了HARPS-N RVs在文献中分歧解的展望RV曲线差别最大处。从新剖析了整个开普勒数据集,并在贝叶斯框架下,行使新推导出的凌日中心时间和持续时间进行了动态拟合。将这些究竟与RV的数据进行了对照,发现新解决方案更好地描述了RV观测究竟,证实TTV法能够供应与高精度RVs法相一致的质量测定究竟。行星低密度使它们位于质量半径图中超等海王星/膨胀的亚土星的区域。

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