LP 791-18d:表面被火山覆盖的系外行星

新发现的类地系外行星名为LP 791-18d,半径是地球的1.03倍,温度介于摄氏27~127度间,在永夜的那一面可能有凝结水的存在。LP 791-18d发生火山爆发的频率可能与木卫一差不多,木卫一是太阳系中火山活动最活跃的天体

艺术家对类地系外行星LP 791-18d的想像。图片来源:NASA's Goddard Space Flight Center / Chris Smith, KRBwyle.
艺术家对类地系外行星LP 791-18d的想像。图片来源:NASA's Goddard Space Flight Center / Chris Smith, KRBwyle.

LP 791-18d围绕着LP 791-18运行,LP 791-18也称为TOI-736或TIC 181804752,位于巨爵座,是一颗小型红矮星,比我们的太阳小得多,亮度也低得多,距离我们约86光年。已知该系统还有另外两颗行星:LP 791-18b和LP 791-18c,其内行星LP 791-18b比地球大20%左右,公转周期不到一天;外行星LP 791-18c的大小约是地球的2.5倍,质量是地球的7倍多,周期约为5天。而这颗新行星LP 791-18d半径约为地球的1.03倍,质量为0.9个地球质量,轨道周期只有2.8 天,位于适居带的内缘,即科学家假设行星表面可能存在液态水的距离范围。

系外行星LP 791-18d和LP 791-18c彼此非常靠近,当质量更大的LP 791-18c每次近距离掠过LP 791-18d时,会对其产生重力拖曳,使其轨道略呈椭圆形。在这个椭圆轨道上,LP 791-18d每次绕恒星运行时都会略微变形,这样的形变可以产生足够的内部摩擦,使行星内部大幅升温,并在其表面产生火山活动。如同木星和它的一些卫星便是以类似的方式影响木卫一。

研究人员表示LP 791-18d被潮汐锁定,这意味着它的同一面始终朝向它的恒星。白天的那一面可能太热了,使得液态水无法存在于地表,但我们怀疑发生在这个星球上大量的火山活动可以维持大气层,而这可能允许水在夜间凝结。研究团队使用凌日系外行星巡天卫星(TESS)和退役的史匹哲太空望远镜以及地面天文台发现了LP 791-18d,下一步则是使用韦伯太空望远镜观察该系统,看看它是否能告诉我们有关其大气层的信息。在适居带发现一颗地球大小的行星可能存在火山活动,将是寻找太阳系系外生命的一大进步。

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