新發(fā)現(xiàn)！天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)超短周期行星：只有火星那么大，結(jié)構(gòu)卻像水星

超短周期行星（Ultra-short-period planet）是一個小型、緊湊的世界，它們在近距離內(nèi)圍繞其恒星旋轉(zhuǎn)，在不到24小時的時間內(nèi)完成一個軌道，以及度過一個炙熱的年份。這些行星是如何形成這樣極端的配置呢？這是系外行星科學(xué)一個持續(xù)的謎團。

近日，有天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆超短周期的行星（USP），它也是超輕的。這顆行星被命名為GJ 367 b，它繞其恒星運行的時間僅為8小時。這顆行星大約有火星那么大，質(zhì)量只有地球的一半，因此它是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最輕的行星之一。

GJ 367 b圍繞著一顆距離太陽31光年的恒星運行，它的距離足夠近，研究人員可以確定這顆行星的特性。研究小組確定GJ 376 b是一顆巖質(zhì)行星，可能包含一個鐵和鎳的固體核心，類似于水星的內(nèi)部。

由于它離它的恒星非常近，天文學(xué)家估計GJ 376 b受到的輻射是地球從太陽那里接收到的輻射的500倍。這顆行星的日側(cè)沸騰溫度高達1500攝氏度。在如此極端的溫度下，天文學(xué)家認為，任何實質(zhì)性的大氣層都會隨著任何生命跡象而蒸發(fā)掉。 

但是這個星球可能有宜居的伙伴。它的恒星是一顆紅矮星或M矮星——一種通常擁有多個行星的恒星。GJ 367 b圍繞這樣一顆恒星，表明該系統(tǒng)中可能存在更多行星，這有助于科學(xué)家了解GJ 376 b和其他超短周期行星的起源。

研究人員表示，由于這顆恒星離我們很近，而且很亮，因此很有可能在這個系統(tǒng)中看到其他行星。它就像一個標(biāo)志，在告訴我們“在這里可以找到額外的行星”。

這顆新行星是由美國宇航局的凌日系外行星勘測衛(wèi)星(TESS)發(fā)現(xiàn)的。TESS監(jiān)測天空中最近恒星亮度的變化。科學(xué)家通過TESS數(shù)據(jù)查看星光中的凌日或周期性下降，這表明行星正在穿越并短暫地阻擋了恒星的光線。

在確認該星體確實是一顆超短周期行星后，研究者使用安裝在智利歐洲南方天文臺望遠鏡上的高精度徑向速度行星搜索器(HARPS)更仔細地觀察了這顆行星的恒星。根據(jù)測量結(jié)果，他們確定這顆行星是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最輕的行星之一，其半徑為地球72%，質(zhì)量為地球的55%。這顆行星可能有一個富含鐵的核心。

然后，研究人員減少了行星內(nèi)部成分的各種可能性，發(fā)現(xiàn)最符合數(shù)據(jù)的情景表明，鐵核可能占行星內(nèi)部的86%，類似于水星的構(gòu)成。

研究人員表示，這是一顆火星大小的行星，其成分卻由水星組成。它是迄今為止探測到的最小的行星之一，它在非常緊湊的軌道上圍繞一顆M矮星旋轉(zhuǎn)。

下一步，科學(xué)家將繼續(xù)研究GJ 367 b及其恒星，他們希望能夠探測到系統(tǒng)中其他行星的信號。研究這些行星的特性，例如它們的間距和軌道方向，這樣可以為GJ 367 b和其他超短周期行星如何形成提供線索。

題為GJ 367b: A dense, ultrashort-period sub-Earth planet transiting a nearby red dwarf star的相關(guān)研究論文發(fā)表在《科學(xué)》上。

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論文原文：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aay3253

標(biāo)簽： 超短周期行星 火星