这位艺术家的概念图描绘了一颗被系外行星包围的红矮星。来源：uux.cn美国国家航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院
（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（马特·威廉姆斯）：近年来，已知的太阳系外行星（又称系外行星）的数量呈指数级增长。迄今为止，4310个恒星系统中已确认5799颗系外行星，还有数千颗候选行星等待确认。天文学家特别感兴趣的是，M型（红矮星）恒星似乎非常善于形成岩石行星。
特别是，天文学家已经探测到许多气体巨星和行星，它们的质量是地球（超级地球）的几倍，围绕这些低质量、较冷的恒星运行。
考虑一下TOI-6383A，一颗质量不到太阳一半的冷矮星，它与一颗更小、更冷的伴星——红矮星TOI-6383 B一起绕轨道运行。在最近的一项研究中，一个国际天文学家团队在M矮星周围寻找巨型系外行星（GEMS）调查中发现了一颗在主星前方凌日的巨型行星，命名为TOI-6383Ab。
这颗行星的大小和质量与该系统的伴星相似，这引发了人们对红矮星系统中巨行星形成的质疑。
该团队由德克萨斯大学奥斯汀分校（UTA）和德国航空航天中心（DLR）的天文学博士生Lia Marta Bernabò领导。
她与GEMS合作的同事们一起加入了这项合作，其中包括来自行星系统宜居性中心、卡内基科学地球和行星实验室、系外行星和宜居世界中心、苏黎世联邦理工学院粒子物理与天体物理学研究所、Anton Pannekoek天文学研究所、NOIRLab、美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心以及多所大学和研究所的天文学家。
详细介绍他们发现的论文最近被《天文学杂志》接受发表。它发布在arXiv预印本服务器上。
一颗巨星围绕双星系统TOI-6383中的一颗恒星运行。由于这两颗恒星都是矮星，因此出现了质量预算的问题。来源：uux.cn/DLR
TOI6383系统由两颗红矮星组成，距离地球约560光年。主行星（A）的质量约为太阳的46%，大小约为太阳，估计表面温度为3444 K（3170°C；5740°F），约为太阳表面温度的60%。
它的伴星（B）的质量是太阳的20.5%，大小是太阳的22%，估计表面温度为3121 K（2848°C；5158°F）。与此同时，TOI6383Ab的质量和大小与木星相当，轨道周期约为1.79天。
基于美国国家航空航天局凌日系外行星测量卫星（TESS）的全天空覆盖范围，GEMS测量团队致力于使用凌日方法（凌日光度法）搜索M矮星（GEMS）周围的巨型系外行星。这包括监测恒星的亮度周期性下降，这可能表明行星相对于观察者在其母恒星前方经过（即凌日）。
这颗系外行星被TESS探测到，并通过使用地面望远镜进行的跟踪光度和径向速度测量得到了证实。
这项调查旨在检验行星如何形成的理论，这些理论可分为两大类。第一种情况是核心吸积模型，其中星子在一个巨大的核心周围凝结。
然而，近几十年来，这一模型受到了质疑，主要是因为它与M矮星形成的质量预算和时间尺度不一致。矮恒星周围的原行星盘通常质量较小，这意味着没有足够的物质形成巨行星。
第二种情况是快速形成模型，其中一个巨大的原恒星盘在自身重力作用下分解成团块，然后吸积物质并形成行星。在一颗低质量恒星周围发现这颗最新的大质量行星将有助于天文学家测试这些相互竞争的模型。
迄今为止，在M型红矮星周围只探测到20颗巨大的系外行星。GEMS调查旨在将这一库存增加到至少40个，以便对这些模型进行更精确的测试。
TESS发现土星大小的系外行星TOI
TOI-4994在30（上）、10（中）和2（下）分钟节奏下的TESS光曲线，结合了6个不同的扇区。来源：uux.cn/Rodriguez等人，2024。（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（Tomasz Nowakowski）：利用美国国家航空航天局的凌日系外行星勘测卫星（TESS），一个国际天文学家团队探测到一颗围绕一颗遥远恒星运行的新系外行星。这个新发现的外星世界被命名为TOI-4994b，它很温暖，比土星稍小。这一发现发表在12月3日预打印服务器arXiv上的一篇研究论文中。迄今为止，TESS已经确定了7300多颗候选系外行星（TESS感兴趣的天体，或TOI），其中571颗已被确认。自2018年4月发射以来，该卫星一直在对太阳附近约20万颗最亮的恒星进行调查，目的是寻找凌日系外行星，从小型岩石世界到气态巨星。现在，由马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心（CfA）的Romy Rodriguez领导的一组天文学家证实了TESS监测到的另一个TOI。他们在TOI-4994的光曲线中发现了一个凌日信号，这是一颗与太阳大小和质量相当的G型恒星，距离约1079光年。该信号的行星性质得到了使用地面望远镜（包括Las Cumbres天文台全球望远镜（LCOGT））的后续观测的证实。研究人员解释说：“在TESS的第12区首次检测到一个周期为21.5天的凌日信号，随后通过地面的后续光度测定得到了证实。”。这颗新发现的行星的半径约为0.76木星半径，其质量估计为0.28木星质量，其密度与土星相似，为0.78 g/cm3。TOI-4994b每21.5天绕其宿主运行一次，距离宿主0.15天文单位，其平衡温度约为717.6 K。因此，TOI-4994b的性质与土星相似，可以归类为温暖的土星系外行星。一般来说，已知的温暖土星的数量仍然相对较少，因为迄今为止发现的这类行星不到20颗，这使得TOI-4994 b成为该样本的有价值的补充。该论文的作者指出，TOI-4994 b的性质也表明，其历史是由行星间的散射和可能的合并形成的。然而，为了证实这一点，还需要进一步的观察。他们补充说，这颗行星是后续恒星倾角测量的良好候选者。当谈到母恒星TOI-4994（也称为TIC 277128619）时，它的半径约为1.05太阳半径，而它的质量与太阳相当。这颗恒星估计有63亿年的历史，有效温度为5640 K，金属丰度为0.165 dex。
有“尾巴”的系外行星WASP
艺术家的概念描绘了新的研究，扩大了我们对系外行星WASP-69b“尾巴”的理解。图像：uux.cn美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/R.赫特（IPAC）（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局（切尔西·戈德）：WASP-69b正在慢慢失去大气层，因为随着时间的推移，该行星外层大气中的轻氢和氦粒子会逃离该行星。但是这些气体粒子并没有在行星周围均匀地逃逸，而是被来自行星恒星的恒星风扫入气体尾部。像WASP-69b这样的热木星是超热的气体巨星，它们紧紧围绕着宿主恒星运行。当来自恒星的辐射加热行星的外层大气时，行星会经历光蒸发，这是一个过程，其中氢气和氦气等轻质气体被这种辐射加热并向外发射到太空中。本质上，WASP-69b的恒星会随着时间的推移从行星的外层大气中剥离气体。更重要的是，一种叫做恒星风的东西可以将这种逃逸的气体塑造成系外行星的尾部。恒星风是一股连续的带电粒子流，从恒星的外层大气或日冕向外流入太空。在地球上，太阳的恒星风与地球的磁场相互作用，可以产生像北极光这样美丽的极光。在WASP-69b上，来自其主恒星的恒星风实际上塑造了从行星外层大气中逸出的气体。因此，加州大学洛杉矶分校的天体物理学家、主要作者达科塔·泰勒将这条气态尾巴比作彗星的尾巴，而不是气体在行星周围均匀地逃逸，“强烈的恒星风可以在行星后面的尾巴上雕刻出外流”。然而，由于这条尾巴是由恒星风造成的，这意味着它会发生变化。泰勒说：“如果恒星风逐渐减弱，那么你可以想象这颗行星仍在失去一些大气层，但它并没有形成尾部。”他补充说，如果没有恒星风，从行星四面八方逃逸的气体将是球形和对称的。“但如果你加大恒星风的力度，大气层就会被雕刻成一条尾巴。”泰勒将这一过程比作微风中吹的风袋，当风刮起并充满空气时，风袋会形成更结构化的形状。Tyler和他的研究小组在WASP-69b上观察到的尾巴延伸了地球半径的7.5倍以上，即超过350000英里。但尾巴可能更长。研究小组不得不在尾巴信号消失之前结束望远镜的观测，因此这次测量是当时尾巴真实长度的下限。然而，请记住，由于尾部受到恒星风的影响，恒星风的变化可能会随着时间的推移改变尾部的大小和形状。此外，恒星风的变化会影响尾巴的大小和形状，但由于尾巴在星光照射下是可见的，恒星活动的变化也会影响尾巴观测。系外行星的尾巴仍然有点神秘，尤其是因为它们会发生变化。对系外行星尾部的研究可以帮助科学家更好地了解这些尾部是如何形成的，以及恒星和行星大气之间不断变化的关系。此外，由于这些系外行星尾部是由恒星活动形成的，它们可以作为恒星随时间变化行为的指标。这可能对科学家们有所帮助，因为他们试图更多地了解恒星的恒星风，而不是我们最了解的恒星，即我们自己的太阳。WASP-69b正在损失大量天然气，每秒约20万吨。但它正在非常缓慢地失去这种气态大气——事实上，速度如此之慢，以至于这颗行星没有被完全剥离或消失的危险。一般来说，每十亿年，这颗行星都会失去相当于地球质量的物质。WASP-69b所在的太阳系大约有70亿年的历史，所以即使大气损失的速度会随着时间的推移而变化，你也可以估计这颗行星在这段时间内损失了相当于7个地球（质量）的气体。2024年1月，由加州大学洛杉矶分校的达科塔·泰勒领导的一个科学家团队在《天体物理学杂志》上发表了一篇关于他们的发现的论文，题为“WASP-69b的逃逸包络被限制在至少7 Rp的尾部”。这篇论文中描述的观测结果是由Keck/NIRSPEC进行的（NIRSPEC是为Keck II设计的光谱仪）。
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