阅读设置

20
18

第136章 Teegardens Star b (2/6)

发现teegardens

star

b的过程,像一场“宇宙侦探游戏”。2016年,伊格纳西奥团队用西班牙卡拉阿托天文台的carmenes光谱仪(高精度径向速度行星搜索器)开始观测它,目标是寻找“类地行星”。但最初的18个月,数据毫无波澜——恒星的视向速度曲线像平静的湖面,只有仪器噪声的微小涟漪。

“我们都快放弃了,”安娜回忆,“直到2018年3月,曲线突然出现一个‘小齿峰’——周期4.91天,速度变化0.5米\/秒。”

这个信号意味着:有物体在以4.91天为周期绕恒星旋转,质量至少是地球的1.05倍(通过引力公式计算得出)。

1.

径向速度法的“魔法”

天文学家无法直接“看到”行星(太暗了),只能通过恒星的晃动推断行星存在——这就是“径向速度法”。简单说,行星绕恒星公转时,会对恒星产生引力“拉扯”,让恒星像“钟摆”一样前后晃动。晃动的速度(视向速度)与行星质量成正比,周期与行星轨道周期相同。

“就像你拉着秋千晃,秋千会反过来拉你,”伊格纳西奥解释,“teegardens

star

b的质量让恒星每秒‘晃’0.5米,相当于人走路的速度——虽然慢,但carmenes光谱仪能精确到0.1米\/秒,刚好‘抓住’它。”

2.

排除“假信号”的五年

确认行星存在花了五年。团队排除了所有“干扰项”:

恒星黑子:恒星表面的“雀斑”会周期性遮挡光线,造成速度假象(但teegardens

star是红矮星,黑子活动极弱);

仪器误差:用另一台光谱仪(harps-n)交叉验证,信号依然存在;

伴星干扰:2019年,团队确认teegardens

star还有第二颗行星(c),但b的信号独立且稳定。

“就像破案时排除所有嫌疑人,最后剩下的就是真凶,”安娜说,“当第100组数据叠加后,那个0.5米\/秒的起伏依然清晰——我们知道,行星b真的在那里。”

三、行星b的“身份证”:与地球的“相似度评分”

2019年6月,团队在《天文与天体物理》杂志发表论文,宣布发现teegardens

star

b:质量1.05倍地球,半径1.1倍地球,轨道周期4.91天,位于恒星“宜居带”内(液态水可能存在的区域)。更惊人的是,它的地球相似度指数(esi)高达0.95(满分1.0),在已知系外行星中排名第二(仅次于proxima

centauri

b)。

1.

esi评分的“秘密”

esi是衡量行星与地球相似程度的指标,综合半径、密度、表面温度、恒星类型等因素。teegardens

star

b得分高,是因为:

大小接近:半径1.1倍地球(proxima

b是1.3倍),密度推测为5.2克\/立方厘米(地球5.5克),说明是岩石行星(像地球一样有铁核和岩石幔);

温度适宜:轨道距离恒星0.025天文单位(日地距离的2.5%),但因恒星温度低(2700c),行星表面温度约28c(地球15c),刚好在“液态水区间”;

恒星稳定:teegardens

star是“老年恒星”(80亿岁,太阳46亿岁),已进入“主序星晚期”,活动稳定,不会像年轻恒星那样爆发致命耀斑。

2.

“4.91天一年”的“快节奏生活”

teegardens

star

b的一年只有4.91天——它像“粘”在恒星身边的舞者,每5天绕恒星转一圈。这种“近距离”让它被恒星“潮汐锁定”:永远以同一面朝向恒星,白昼面温度35c,黑夜面-15c,中间地带(“晨昏线”)可能有液态水湖。

“想象一下,那里的‘太阳’永远不会落下,”安娜模拟着行星的一天,“白昼面永远是正午,黑夜面永远是午夜,中间地带能看到‘永恒的日出’——像住在地球的北极圈,但每天都是极昼与极夜的交界。”

四、观测者的“五年追踪”:从怀疑到确信