Gliese 12b圍繞著一顆距離我們僅40光年的冷紅矮星運(yùn)行，它有望告訴天文學(xué)家更多關(guān)于靠近恒星的航空航天乎地行星如何保留或失去大氣層的信息。在這個(gè)藝術(shù)家的局T金星概念中，Gliese 12b保持了稀薄的現(xiàn)介星氣氛。圖像：uux.cn/NASA/JPL加州理工學(xué)院/R.赫特（加州理工IPAC）
（神秘的球和趣行地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局（弗朗西斯·雷迪）：利用美國(guó)國(guó)家航空航天局的TESS（凌日外行星探測(cè)衛(wèi)星）和許多其他設(shè)施的觀測(cè)，兩個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一顆只有40光年遠(yuǎn)的美國(guó)地球和金星大小的行星。多種因素使其成為非常適合使用美國(guó)國(guó)家航空航天局的航空航天乎地詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行進(jìn)一步研究的候選者。
TESS一次凝視大片天空約一個(gè)月，局T金星以20秒到30分鐘的現(xiàn)介星間隔跟蹤數(shù)萬(wàn)顆恒星的亮度變化。捕捉凌日是球和趣行該任務(wù)的主要目標(biāo)之一，凌日是美國(guó)由軌道世界的經(jīng)過(guò)引起的短暫、有規(guī)律的航空航天乎地恒星暗淡。
東京天體生物學(xué)中心的局T金星項(xiàng)目助理教授Masayuki Kuzuhara說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)了迄今為止距離最近的、凌日的現(xiàn)介星、溫帶的球和趣行、地球大小的世界。“雖然我們還不知道它是否有大氣層，但我們一直認(rèn)為它是外金星，其大小和能量與我們?cè)谔?yáng)系中的行星鄰居相似。”
主星格利澤12是一顆冷紅矮星，位于距離我們近40光年的雙魚座。這顆恒星的大小只有太陽(yáng)的27%，表面溫度大約是太陽(yáng)的60%。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的世界名為Gliese 12b，每12.8天繞地球一周，其大小或略小，與金星相當(dāng)。假設(shè)它沒(méi)有大氣層，這顆行星的表面溫度估計(jì)約為107華氏度（42攝氏度）。
天文學(xué)家表示，紅矮星的體積和質(zhì)量都很小，是尋找地球大小行星的理想選擇。較小的恒星意味著每次凌日都會(huì)變暗，較低的質(zhì)量意味著軌道行星會(huì)產(chǎn)生更大的擺動(dòng)，即恒星的“反射運(yùn)動(dòng)”。這些效應(yīng)使較小的行星更容易被探測(cè)到。

Gliese 12b的估計(jì)大小可能與地球一樣大，也可能略小——與太陽(yáng)系中的金星相當(dāng)。這位藝術(shù)家的概念將地球與不同可能的Gliese 12b解釋進(jìn)行了比較，從一個(gè)沒(méi)有大氣層的地球到一個(gè)像金星一樣厚的地球。美國(guó)國(guó)家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的后續(xù)觀測(cè)可能有助于確定這顆行星保留了多少大氣層及其成分。圖像：uux.cn/NASA/JPL加州理工學(xué)院/R.赫特（加州理工IPAC）
紅矮星較低的光度也意味著它們的宜居帶——行星表面可能存在液態(tài)水的軌道距離范圍——離它們更近。這使得在紅矮星周圍宜居帶內(nèi)探測(cè)凌日行星比在恒星周圍探測(cè)發(fā)射更多能量的凌日行星更容易。
格利澤12和這顆新行星之間的距離僅為地球和太陽(yáng)之間距離的7%。這顆行星從其恒星獲得的能量是地球從太陽(yáng)獲得的能量的1.6倍，約為金星能量的85%。
澳大利亞南昆士蘭大學(xué)天體物理中心的博士生Shishir Dholakia說(shuō)：“Gliese 12b是研究圍繞冷恒星運(yùn)行的地球大小行星是否能夠保留大氣層的最佳目標(biāo)之一，這是推進(jìn)我們對(duì)銀河系行星宜居性理解的關(guān)鍵一步。”。他與愛(ài)丁堡大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的博士生拉里薩·帕勒索普共同領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)不同的研究團(tuán)隊(duì)。
兩個(gè)團(tuán)隊(duì)都認(rèn)為，研究格利澤12b可能有助于揭示我們太陽(yáng)系進(jìn)化的某些方面。
Palethorpe解釋道：“人們認(rèn)為，地球和金星的第一個(gè)大氣層被剝離，然后通過(guò)火山放氣和太陽(yáng)系殘余物質(zhì)的轟擊得到補(bǔ)充。”。“地球是宜居的，但金星并不是因?yàn)樗耆チ怂Ｒ驗(yàn)镚liese 12b的溫度介于地球和金星之間，它的大氣層可以教會(huì)我們很多關(guān)于行星在發(fā)展過(guò)程中的宜居途徑。”
保持大氣層的一個(gè)重要因素是其恒星的風(fēng)暴性。紅矮星往往是磁性活躍的，導(dǎo)致頻繁、強(qiáng)大的X射線耀斑。然而，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的分析得出結(jié)論，Gliese 12沒(méi)有表現(xiàn)出極端行為的跡象。
Kuzuhara和Fukui領(lǐng)導(dǎo)的一篇論文于5月23日發(fā)表在《天體物理雜志快報(bào)》上。同一天，Dholakia和Palethorpe的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上。
在凌日過(guò)程中，主星的光穿過(guò)任何大氣層。不同的氣體分子吸收不同的顏色，因此凌日提供了一組化學(xué)指紋，可以被韋布等望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到。
位于馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)國(guó)家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的天體物理學(xué)家Michael McElwain是Kuzuhara和Fukui論文的合著者。“為了更好地了解這些行星的大氣層多樣性和進(jìn)化結(jié)果，我們需要更多像格利澤12b這樣的例子。”
TESS是美國(guó)國(guó)家航空航天局天體物理探索者任務(wù)，由美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局戈達(dá)德管理，麻省理工學(xué)院在馬薩諸塞州劍橋市運(yùn)營(yíng)。其他合作伙伴包括總部位于弗吉尼亞州福爾斯徹奇的諾斯羅普·格魯曼公司；美國(guó)國(guó)家航空航天局位于加利福尼亞州硅谷的艾姆斯研究中心；位于馬薩諸塞州劍橋的哈佛和史密森天體物理中心；麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室；以及巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所。全世界有十幾所大學(xué)、研究所和天文臺(tái)參與了此次任務(wù)。