不 知 疲 倦 的 NASA 行 星 猎 手 TESS， 又 有 了 新 发 现

又 是 一 天 ， 又 一 颗 系 外 行 星 ＊ 本 文 只 能 在 《 好 奇 心 日 报 》 发 布 ， 即 使 我 们 允 许 了 也 不 许 转 载 ＊ 美 国 国 家 航 空 航 天 局 （NASA） 的 新 行 星 搜 寻 器 ， 凌 日 系 外 行 星 勘 测 卫 星 （TESS）， 正 在 探 索 着 大 片 的 外 星 世 界 。 麻 省 理 工 学 院 的 天 体 物 理 学 家 、TESS 项 目 的 负 责 人 乔 治 ·R· 里 克 （George R. Ricker） 表 示 ， 通 过 为 期 两 年 的 类 地 行 星 搜 索 ， 在 不 到 四 分 之 一 的 预 定 里 程 内 ，TESS 已 经 发 现 了 203 颗 潜 在 的 行 星 。 这 其 中 ， 有 三 颗 行 星 候 选 已 经 由 地 面 望 远 镜 证 实 为 真 正 的 行 星 。 周 一 下 午 ， 里 克 博 士 及 其 同 事 发 布 了 有 关 人 类 此 次 寻 找 外 星 友 人 （ 或 者 说 ， 至 少 是 邻 居 ） 的 最 新 进 展 报 告 。 在 西 雅 图 举 行 的 美 国 天 文 学 协 会 会 议 上 ， 他 们 表 示 ，TESS 项 目 正 在 顺 利 进 行 ， 有 望 实 现 其 官 方 目 标 ， 即 至 少 寻 找 50 个 不 超 过 地 球 四 倍 大 小 的 行 星 体 ， 并 测 量 它 们 的 质 量 。 “ 我 们 已 经 开 始 收 到 大 量 数 据 了 ，” 里 克 博 士 说 。 所 有 这 些 世 界 都 将 位 于 我 们 的 宇 宙 后 院 之 内 、 距 离 地 球 300 光 年 以 内 的 地 方 ， 近 到 可 以 利 用 未 来 的 望 远 镜 进 行 大 气 组 成 、 可 居 住 性 以 及 生 命 迹 象 的 观 测 ， 例 如 NASA 即 将 推 出 的 詹 姆 斯 · 韦 伯 太 空 望 远 镜 （James Webb Space Telescope）。 宇 宙 的 其 他 地 方 是 否 还 有 其 他 任 意 形 式 的 生 命 体 存 在 一 直 困 扰 着 人 类 ， 而 今 ， 这 些 世 界 将 成 为 我 们 突 破 太 阳 系 寻 求 解 答 的 下 一 站 。 这 些 行 星 中 最 近 确 认 的 一 颗 在 西 雅 图 引 发 了 高 度 关 注 。 麻 省 理 工 学 院 的 黛 安 娜 · 德 拉 戈 米 尔 （Diana Dragomir） 是 行 星 的 发 现 者 ， 用 她 的 话 说 ， 这 颗 行 星 是 一 个 “ 奇 特 的 ” 球 体 ， 由 岩 石 和 一 些 气 体 组 成 ， 大 小 约 为 地 球 的 3 倍 。 它 绕 着 一 颗 名 为 HD 21749 的 矮 星 转 动 ， 周 期 为 36 天 。HD 21749 位 于 网 罟 座 （Reticulum）， 距 离 地 球 53 光 年 。 根 据 德 拉 戈 米 尔 博 士 的 计 算 ， 这 颗 行 星 与 它 的 恒 星 足 够 接 近 ， 表 面 温 度 约 为 300 华 氏 度 ( 约 合 149 摄 氏 度 ）， 是 类 似 的 恒 星 周 围 表 面 温 度 最 低 的 存 在 之 一 。 但 就 我 们 所 知 的 生 命 体 而 言 ， 还 是 太 过 炙 热 了 一 些 。 新 行 星 的 属 性 目 前 还 是 个 谜 。 它 的 大 小 属 于 太 阳 系 中 没 有 的 亚 海 王 星 级 （sub-Neptune）， 但 是 它 的 密 度 又 比 海 王 星 要 大 （ 虽 然 没 有 地 球 那 么 大 ）。 德 拉 戈 米 尔 博 士 解 释 说 ， 这 表 明 新 行 星 主 要 由 岩 石 以 及 密 度 相 对 较 小 的 气 体 组 成 。 有 趣 的 是 ， 研 究 团 队 发 现 有 迹 象 表 明 可 能 还 有 一 颗 行 星 存 在 ， 围 绕 着 相 同 的 恒 星 在 距 离 更 近 的 轨 道 上 运 动 。 它 似 乎 比 地 球 还 要 小 ， 这 将 使 它 成 为 TESS 有 史 以 来 发 现 的 最 小 行 星 。“ 我 们 还 没 有 测 量 过 跟 地 球 一 样 大 的 行 星 质 量 ，” 德 拉 戈 米 尔 博 士 说 。 如 果 第 二 颗 行 星 的 观 察 结 果 成 立 ， 网 罟 座 无 疑 将 成 为 研 究 系 外 行 星 系 统 结 构 的 天 文 学 家 的 关 注 焦 点 。 德 拉 戈 米 尔 博 士 及 其 同 事 在 提 交 给 《 天 体 物 理 学 杂 志 》（ Astrophysical Journal ） 的 一 篇 论 文 中 发 表 了 他 们 的 新 发 现 ， 并 表 示 “ 系 外 行 星 科 学 研 究 的 未 来 一 片 光 明 。” 麻 省 理 工 学 院 等 地 的 科 学 家 证 实 了 一 颗 新 行 星 的 存 在 ，HD 21749b， 它 围 绕 一 颗 和 太 阳 差 不 多 大 小 的 恒 星 转 动 ， 距 离 地 球 大 约 53 光 年 。 图 片 版 权 ： NASA/MIT/TESS via The New York Times 对 于 天 文 数 字 般 的 星 体 组 成 来 说 ， 这 种 说 法 未 免 过 于 自 谦 。 过 去 30 年 中 ， 在 NASA 的 行 星 猎 手 —— 开 普 勒 航 天 器 的 帮 助 下 ， 天 文 学 家 们 确 认 了 银 河 系 中 有 数 十 亿 颗 行 星 的 存 在 ， 包 括 像 地 球 一 样 适 宜 居 住 的 岩 质 星 球 候 选 体 。 根 据 天 文 学 家 的 计 算 ， 最 近 的 一 颗 距 离 我 们 只 有 10 到 15 光 年 。 TESS 的 设 计 和 建 造 正 是 为 了 揭 示 此 类 行 星 的 存 在 ， 通 过 观 测 恒 星 星 光 出 现 的 任 意 周 期 性 亮 度 变 化 或 闪 烁 现 象 ， 来 寻 找 从 它 们 前 方 经 过 的 行 星 。 为 了 达 到 探 索 的 目 的 ， 天 空 被 分 为 26 个 区 域 ， 就 像 切 橙 子 一 样 。TESS 的 四 个 小 相 机 将 逐 一 对 各 个 区 域 进 行 27 天 的 观 测 。 第 一 年 ， 研 究 人 员 将 探 测 整 个 南 半 球 的 天 空 ， 第 二 年 ， 他 们 会 结 合 的 北 方 天 空 一 起 探 测 。 TESS 每 两 分 钟 将 测 量 近 20 万 颗 恒 星 的 亮 度 ， 而 且 每 半 小 时 就 要 记 录 一 次 整 片 区 域 的 天 空 图 像 。 麻 省 理 工 学 院 的 行 星 专 家 ， 同 时 也 是 TESS 一 员 的 萨 拉 · 西 格 尔 （Sara Seager） 表 示 ， 这 种 节 奏 非 常 适 合 寻 找 和 研 究 具 有 宜 居 可 能 性 的 系 外 行 星 。 西 格 尔 博 士 说 ，TESS 观 测 的 大 多 数 恒 星 都 是 所 谓 的 红 矮 星 ， 比 太 阳 小 ， 也 比 太 阳 暗 。 位 于 这 些 恒 星 周 围 宜 居 区 域 的 行 星 围 绕 它 们 运 转 的 周 期 大 约 为 几 天 或 几 周 ， 不 像 地 球 是 一 年 365 天 。 德 拉 戈 米 尔 博 士 和 她 的 团 队 付 出 了 很 大 的 努 力 ， 推 测 网 罟 座 新 行 星 的 存 在 。 他 们 最 初 只 在 HD 21749（ 网 罟 座 的 红 矮 星 ） 的 光 线 中 发 现 一 次 亮 度 变 暗 的 迹 象 。 但 是 这 还 不 够 ， 三 次 变 暗 才 是 确 定 系 外 行 星 可 能 存 在 的 标 准 。 但 是 ，36 天 重 复 一 次 的 信 号 不 会 在 27 天 的 观 察 期 中 出 现 。 而 且 这 颗 恒 星 也 不 稳 定 ， 很 有 可 能 破 裂 ， 出 现 类 似 行 星 凌 日 的 景 象 。 德 拉 戈 米 尔 博 士 选 择 从 另 一 个 角 度 出 发 ， 并 查 阅 了 高 精 度 径 向 速 度 行 星 搜 索 器 （Harps） 收 集 的 数 据 。Harps 是 一 台 装 置 在 智 利 的 仪 器 ， 通 过 系 外 行 星 在 围 绕 轨 道 运 动 时 引 起 的 恒 星 震 动 而 对 它 们 进 行 探 测 和 测 重 。 Harps 团 队 观 测 过 恒 星 HD 21749， 但 是 同 样 无 法 确 定 是 否 有 行 星 存 在 。 德 拉 戈 米 尔 博 士 在 Harps 的 数 据 中 发 现 了 36 天 的 周 期 信 号 ， 并 计 算 出 如 果 TESS 发 现 的 亮 度 下 降 是 真 的 ， 那 么 36 天 后 相 邻 的 天 空 区 域 探 测 数 据 中 还 会 再 次 出 现 这 一 信 号 。（ 空 中 区 域 的 划 分 略 有 重 叠 。） 然 而 ， 令 德 拉 戈 米 尔 博 士 感 到 懊 恼 的 是 ， 她 发 现 那 部 分 数 据 出 现 了 干 扰 故 障 。 咽 下 所 有 的 失 望 情 绪 ， 团 队 的 研 究 人 员 开 始 更 加 仔 细 地 重 新 检 查 数 据 ， 并 发 现 了 看 起 来 好 像 是 凌 日 信 号 最 后 阶 段 的 数 据 。 从 数 学 上 来 讲 ， 它 与 他 们 见 到 过 的 第 一 次 信 号 完 美 匹 配 。 于 是 ， 人 们 又 发 现 了 一 个 奇 特 的 星 球 ， 即 使 不 是 人 类 未 来 的 家 园 ， 也 是 对 自 然 创 造 力 的 记 载 。 “ 里 面 涉 及 到 不 少 侦 察 工 作 ， 而 且 需 要 对 的 时 间 、 对 的 人 。” 德 拉 戈 米 尔 博 士 说 道 ，“ 但 是 我 们 很 幸 运 ， 我 们 找 到 了 信 号 ， 而 且 它 们 还 非 常 清 楚 。” 翻 译 ： 熊 猫 译 社 金 金 题 图 版 权 ： NASA/MIT/TESS via The New York Times © 2019