JWST 首次驚嘆地發(fā)現(xiàn)有史以來最小的外星世界

JWST 又取得了突破。

圍繞著一顆僅 111 光年外新形成的恒星，強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡正式發(fā)現(xiàn)了它的第一顆系外行星。它被稱為 TWA-7b，是人類直接想象過的最小世界。

TWA-7b 是感冒氣態(tài)巨人質(zhì)量約為其質(zhì)量的三分之一木星，圍繞其紅矮星宿主恒星的距離驚人——比地球繞太陽公轉(zhuǎn)的距離遠(yuǎn) 52 倍。在我們的太陽系中，這個(gè)距離會(huì)將 TWA-7b 置于柯伊伯帶，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出冥王星.

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地球并不是這里唯一值得注意的東西。這些觀測結(jié)果如此詳細(xì)，以至于由法國巴黎天文臺(tái)的天文學(xué)家安妮-瑪麗·拉格朗日（Anne-Marie Lagrange）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠證實(shí)以下預(yù)測行星是如何形成的以及它們與環(huán)境的交互。

研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)證明了 JWST 的前景，不僅用于間接研究系外行星，而且用于尋找和研究它們徑直，超出了其他儀器可以達(dá)到的范圍。

“目前的結(jié)果表明，JWST 中紅外儀器 （MIRI） 為使用直接成像研究亞木星質(zhì)量行星打開了一扇新窗口，”他們?cè)趫?bào)紙上寫字.

“事實(shí)上，TWA-7b（大約是地球質(zhì)量的 100 倍）至少比迄今為止直接成像的系外行星輕 10 倍，如果存在輕至 25 到 30 個(gè)地球質(zhì)量的行星，則可以檢測到?！?/p>

迄今為止，近 6,000系外行星已經(jīng)被證實(shí)，在銀河系中?？紤]到他們有多么難以辨別，這真是太令人興奮了。它們非常小，非常暗淡，而且非常遙遠(yuǎn);它們中的絕大多數(shù)只是根據(jù)它們的存在對(duì)恒星光造成的變化進(jìn)行間接測量。

我們實(shí)際上只是直接看到大約 80 顆系外行星.

TWA-7 星在太空中的位置非常完美，可以嘗試直接對(duì)系外行星進(jìn)行成像。它大約有 640 萬年的歷史，相當(dāng)于一個(gè)蹣跚學(xué)步的孩子——如此之小，以至于它仍然被剩余磁盤在嬰兒星星生長過程中喂養(yǎng)它的材料。

行星正是從這些盤中誕生的。物質(zhì)在圍繞恒星運(yùn)行時(shí)聚集在一起，逐漸堆積，直到有足夠的質(zhì)量構(gòu)成一個(gè)世界。此過程創(chuàng)建磁盤中的間隙新行星開辟出一個(gè)空間并產(chǎn)生環(huán)，“引導(dǎo)”間隙兩側(cè)的材料，很像土星環(huán)的牧羊月亮.

嗯，我們是這么認(rèn)為的。作為拉格朗日和她的同事注意，“尚未檢測到導(dǎo)致這些特征的行星。

TWA-7 的方向使其磁極指向地球。這意味著天文學(xué)家可以看到滿盤材料圍繞它，分為三個(gè)不同的環(huán)。拉格朗日和她的同事將 JWST 指向這個(gè)盤，看看他們是否能在環(huán)之間的一個(gè)間隙中識(shí)別出一顆系外行星，從而在 TWA-7 周圍的材料中為自己創(chuàng)建一個(gè)空腔。

“我們明確地探測到距離這顆恒星 1.5 角秒的源，最好將其解釋為一顆寒冷的、質(zhì)量低于木星的行星?！?a>他們寫道.他們的分析表明，這個(gè)世界的質(zhì)量與土星.

這是一個(gè)了不起的發(fā)現(xiàn)，它極大地?cái)U(kuò)展了可直接探測到的系外行星的低質(zhì)量范圍。它也可能只是觸及了表面;研究人員認(rèn)為，JWST 能夠觀測質(zhì)量比 TWA-7b 小得多的世界。

望遠(yuǎn)鏡通常用于分析系外行星大氣根據(jù)星光穿過時(shí)的變化方式。直接成像是研究系外行星的一種完全不同的方式，它可以揭示以任何其他方式難以獲得的細(xì)節(jié)。

研究人員得出結(jié)論，TWA-7b 是一個(gè)令人興奮的進(jìn)一步研究前景。

“TWA-7b 非常適合對(duì)盤-行星相互作用進(jìn)行更詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)建模，”他們觀察到.

“由于它與恒星的角度分辨得很好，因此 TWA-7b 適合直接光譜研究，為研究未受輻射的亞木星質(zhì)量、寒冷（約 320 K）系外行星的內(nèi)部和大氣提供了機(jī)會(huì)，并開始與我們更古老、更冷的太陽系巨行星進(jìn)行比較研究。”

該研究已發(fā)表在自然界.

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