行星之王登基:三倍木星质量!快随本文到系外见识这“庞然大物”

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  在岩石的星球中,这个庞然大物以四天为一周期环绕在与太阳相类似的恒星周围,并且在耀眼的生命中扮演着重要角色。

  最新的研究表明,开普勒-88 c,围绕着类太阳恒星开普勒-88运行的重量级行星,不再是开普勒系系外行星中的引力之神了。最近,在这个系统中一个行星得以证实其质量是太阳系中的巨大行星木星的三倍。

  在夏威夷大学天文学研究所(UH IfA)的天文学家团队的领导下,(这项研究基于夏威夷毛纳基亚(Mauna Kea)W.M. Keck天文台六年来收集到的数据)发现了一颗之前未被发现的第三颗绕开普勒-88号行星运行的系外行星。这颗新发现的行星被命名为开普勒-88 d,每隔四年它就会绕着宿主恒星缓慢的运行一周。

  这是安装在10米Keck I望远镜上敏锐的高分辨率阶梯光谱仪望远镜之眼,它向该研究的第一作者Lauren Weiss和她的团队揭示了一个惊人的发现。

  Weiss说道:“开普勒88d的质量为木星的3倍,它似乎将在开普勒88系统的历史中比所谓的王者-开普勒88c更具影响力,因为开普勒88c质量仅有一个木星那么大。开普勒88d或将成为这个行星帝国中新的超强统治者-帝国女皇。”

  开普勒88系统距离地球1,200多光年,是天琴座中的一员。自从2013年首次发现了该系统内的两颗系外行星,天文学家便格外关注它。人们通过对开普勒88系统的观测发现,两个系外行星中质量更大的开普勒88c,似乎和气体行星开普勒88b以一种奇特的方式与它们的寄主星相互作用。

  比如说,凯克天文台的参考资料中提到:“亚海王星”系外行星开普勒88b公转一周耗时11天,几乎是开普勒88c的一半。由于带外行星开普勒88c的质量比开普勒88b大20倍,当这两个行星在轨道上相互通过时,引力更大的开普勒88c会影响位于内测的开普勒88b的运转轨道。也就是说,开普勒88b每公转2周,就会被巨大的开普勒88c“吸走”一些。

  天文学家们在外星世界之间观察到一种被称为平均运动共振的奇异的、惊人的动态,这两个轨道看上去是以时钟的方式运行—根据Weiss和她的团队的说法,这是一种积极高效的方式,就像是父母推着孩子荡秋千一样。

  这个发现是在美国国家航空航天局(NASA)现已停运的开普勒太空望远镜(于2010年10月30日飞船燃料耗尽后正式停运)的帮助下,才得以得到精确的开普勒-88系统中行星的轨道计时。开普勒可以运用凌(Transit)--一种系外行星探测技术,天文学家们可以通过观察是否有行星从其宿主恒星前面经过—获取读数,即凌日时间变化。

  尽管在几十个行星系统中都已经发现了凌日时间变化(TTVs), 开普勒-88 b拥有最大的时间变化。据研究人员声明,这个系统被称为“TTVs之王”是因为凌日比预计时间早或晚到半天。

  回到我们的太阳系,说到重力影响之王,木星手握王牌。它的体重是土星的两倍,地球的300倍,就算是最轻微的运动都会被临近宇宙的其他世界感觉到:从火星到曾运送水到数十亿年前的早期地球的彗星群(根据对彗星46P/Wirtanen的观察)。

  Weiss表示对于研究小组来说,开普勒-88 d 是否拥有将带水彗星引导向新开发的岩石世界的能力十分重要。

  开普勒-88是天琴座中一颗类似太阳的恒星,它的周围环绕着三颗已确认的行星。在2012年4月,科学家发现开普勒候选行星KOI-142.01(开普勒-88b)表现出由一颗非凌日行星引起的非常显著的凌日时间变化。这次时间变化之大也足以改变开普勒-88b的凌日持续时间。巨大的时间变化有助于严格限制这两颗行星的质量。2013年11月,通过径向速度法进一步确认了该非凌日行星。