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作者 主題: 發現幾乎和宇宙一樣老 TOI-561(或 TYC 243-1528-1)攜帶的 3 顆行星  (閱讀 139 次)
peter
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文章: 38572



« 於: 2021-01-20 07:08:54 »

https://ph.asiatatler.com/society/space-super-earth-planet

https://technews.tw/2021/01/19/toi-561-b-tyc-243-1528-1-exoplanet-tess/


恆星彼此年齡差距也非常大。我們的太陽年齡約 46 億歲,而就在距離地球僅 280 光年外,天文學家最近發現了一顆高齡 100 億歲的古老恆星,而它攜帶的 3 顆行星中還有 1 顆是超級地球,成為銀河系內已知最古老、金屬量最貧乏的行星系統之一。


TOI-561(或 TYC 243-1528-1),質量和大小約為太陽 80%,是一顆明亮的黃矮星(G 型主序星),自誕生以來已約有 100 億年歷史;它同時也是位於銀河系厚盤的稀有恆星群一員,夏威夷大學博士後研究員 Lauren Weiss 表示,在厚盤地區的恆星化學特徵通常很獨特,幾乎都由比較老的恆星組成,鐵、鎂等與行星形成有關的重元素含量相對較少。透過 NASA 凌日系外行星巡天衛星(TESS)與凱克望遠鏡上的高解析度 HIRES 光譜儀(High Resolution Echelle Spectrometer)觀察,TOI-561 周遭還帶有至少 3 個行星,分別是 TOI-561b、TOI-561c 和 TOI-561d。

最靠近母恆星的 TOI-561b 是超級地球,質量與半徑為地球的 3.2 倍及 1.45 倍,但密度為 5.5 g /cm 3,與身為岩石行星的地球一樣。但這顆行星明顯不適合任何已知形式的生物居住,因為它的軌道周期僅 0.44 天,表面平均溫度超過 1,727℃。

另外 2 顆行星 TOI-561c 和 TOI-561d 的質量則分別是地球 7 倍和 3 倍,半徑分別為地球 2.9 倍和 2.3 倍,每 10.8 天及 16.3 天繞行母恆星一圈。

雖然不太可能有生物居住在這些古老行星上,但它表明可能還有不少遠古行星就在我們銀河系中等著被發現。新論文發表在《天文期刊》(Astronomical Journal)。
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peter
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« 回覆文章 #1 於: 2021-01-20 07:10:30 »

https://tw.news.yahoo.com/%E5%A4%A9%E6%96%87%E5%AD%B8%E5%AE%B6%E7%99%BC%E7%8F%BE-%E9%A1%86%E9%A9%9A%E4%BA%BA%E7%9A%84-%E8%B6%85%E7%B4%9A%E5%9C%B0%E7%90%83-%E5%B9%BE%E4%B9%8E%E8%88%87%E5%AE%87%E5%AE%99%E5%B9%B4%E9%BD%A1-%E6%A8%A3%E8%80%81-095014509.html


在銀河系最古老的恆星之一,一顆位於 280 光年處,名為 TOI-561 的橙矮星的附近,天文學家發現了 3 顆繞在其周圍的太陽系外行星(exoplanet),其中有一顆是岩石行星(rocky planet),為地球的 1.5 倍大,並以 10.5 小時的高速繞著該恆星公轉。

很顯然地,如此靠近恆星的太陽系外行星不太可能適合居住,即便它如同地球、金星及火星般是岩石行星。它會達到 2480K 的高溫,在永遠是白天的那一側會被岩漿海(magma ocean)給潮汐鎖定。

但是 TOI-561 系統,包括行星及全部,是所有天文學家見過最古老的系統之一,預估年紀大約在 100 億年。這年紀超過太陽系的兩倍,幾乎跟宇宙本身一樣老,因此可作為岩石的太陽系外行星能夠維持穩定達很長一段時間的證據。

夏威夷大學(University of Hawai’i)的天文學家勞倫·懷斯說到:「TOI-561 b是我們所發現過的最古老的岩石行星之一。它的存在顯示,幾乎從宇宙 140 億年前誕生以來,就開始形成岩石行星。」
行星資訊

三個行星命名為 TOI-561 b、TOI-561 c及TOI-561 d,是由美國太空總署(NASA)尋找行星用的太空望遠鏡「凌日系外行星巡天衛星」(Transiting Exoplanet Survey Satellite,TESS)所辨識出來的。TESS 分區域注視著整個天空,尋找遙遠恆星發出的光中,週期性的亮度下降。這些是所謂的「凌日」(transit),也就是當一顆行星通過我們與其恆星之間時。從這個資料以及後續的觀察,天文學家能夠決定這三顆太陽系外行星的軌道週期以及大小。

最外側的 TOI-561 d 大約是地球大小的 2.3 倍,軌道週期為 16.3 天。TOI-561 c 為地球大小的 2.9 倍,軌道週期為 10.8 天。而 TOI-561 b 是地球大小的 1.45 倍,其軌道週期只有約 10.5 小時。

該研究團隊也進行了徑向速度(radial velocity)的量測。當行星繞著恆星旋轉時,恆星不會靜止不動。每個系外行星都會對恆星施加自己的引力,結果會形成一小段有點複雜的舞蹈,當該星球向我們移動或遠離我們時,會壓縮及伸展恆星的光線。

若是我們知道恆星的質量,我們可以觀察該恆星隨著系外行星的引力而移動了多少,藉此計算系外行星的質量。從這個理論,研究人員算出了 TOI-561 b 大約是地球質量的 3 倍。但是其密度大約跟地球的密度差不多,約 5 g/cm3。

加利福尼亞大學河濱分校(University of California, Riverside)的行星天體物理學家史蒂芬·凱恩副教授(Stephen Kane)說到:「這很令人吃驚,因為你本來會預期密度更高。因此,這與這顆行星非常古老的觀念是一致的。」
行星生成模型

這是因為宇宙中較重的元素,也就是比鐵更重的金屬,是在恆星的內部所鍛造、在巨大恆星的生命末期所形成的超新星(supernovae)中所鍛造,以及在巨大的死恆星的碰撞間所鍛造。只有在恆星死後,並將這些元素散播到太空之中後,它們才能被其他物體所吸收。

所以,宇宙中最古老的恆星很缺乏金屬。比方說,TOI-561 的金屬性就低。而任何在宇宙早期形成的行星也應該具有低金屬性。

過去的研究認為在岩石行星的生成上具有較低的金屬性極限,因為較重的元素比較不可能藉由恆星輻射而蒸發,因此晶粒能夠在星周盤(circumstellar disc)中存活得夠久,以聚在一起並形成行星。因此,找到像是 TOI-561 b 的行星能夠幫助我們限制這些模型,並且進一步可以幫助我們定位更古老的岩石系外行星。
外星生命新線索

凱恩副教授表示:「雖然這顆特定的行星今日比較不可能適合居住,但是它可能是個預告,在我們銀河系的最古老恆星周圍還有許多等待被發現的岩石行星。」

而這可以幫助我們尋找適合居住的世界。地球的年紀約為 45 億年,而最早的生命跡象被認為出現於約 35 億年前,然而脊椎動物一直到大約 5 億年前上下才出現於化石紀錄上。我們所知的複雜生命需要時間來出現。所以如果我們想要找到比起古細菌(archaea)或微生物更複雜的生命,科學家們認為存活很久且相對穩定的行星是最有可能可以居住的。

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« 回覆文章 #2 於: 2021-01-31 10:16:01 »

https://www.tam.museum/astronomy/astronomy_detail.php?id=1145

TOI-561是一顆六分儀座天區內的恆星,距太陽系280.5光年,該恆星大約有100億歲,質量和大小大約是太陽的80%,它也被稱為TYC 243-1528-1,屬於罕見的「銀河厚盤星」,這種恆星的化學成分裡很少有重元素。

TOI-561擁有至少三顆行星,分別命名為TOI-561b、c和d,是迄今在銀河系中發現的最古老、最缺乏金屬的行星系之一。內行星TOI-561b是所謂的「超級地球」,公轉周期僅0.44天。這顆行星相當靠近它的恆星,這會產生難以置信的熱量,依天文學家估算,其表面平均溫度超過1700℃,表面不太可能有生命存在。TOI-561b的質量和半徑分別是地球的3.2倍和1.45倍,密度5.5 g/cm3,與類地行星的組成一致,它的存在證明了宇宙幾乎從140億年前開始就一直在形成岩質行星。

TOI-561b是一個很好的凌日目標,而TOI-561c和d行星則是透射光譜學研究的理想目標,在這個非常缺乏金屬的多行星系統中,行星大氣性質的比較將為行星形成情況提供一個獨特的資料來源,這一發現被發表在《天文期刊》上。(編譯/許晉翊)
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