HD 260655 b 和HD 260655 c是美国宇航局的凌日系外行星探测卫星(Transiting Exoplanet Survey Satellite / TESS)在2021年10月发现的两颗系外行星。这是迄今为止天文学家在太阳系外发现的离我们最近的岩石行星。
两颗新发现的“超级地球”岩石行星想象图 版权: NASA/JPL-Caltech
除了TESS观测的数据,为了进一步确认两颗新行星的存在,研究人员还使用了一些地面天文望远镜的数据,如夏威夷W. M. Keck天文台的高分辨率Echelle光谱仪(HIRES)及西班牙Calar Alto天文台。TESS是通过“凌星法”寻找系外行星的。当行星经过其恒星表面时,恒星的光度会有微小变化,通过这种方法可以大致确定行星的直径。地面望远镜是以“视向速度”作为判断行星存在的证据的:当行星绕恒星转动时,行星与恒星的引力相互作用,恒星并不是静止不动而是围绕着恒星与行星的共同质量中心旋转的。恒星的这种运动在观测视线方向上的速度分量,就是视向速度,这是一个由行星运动周期决定的周期信号,通过视向速度幅度的大小及中心恒星的质量可以大致估计行星质量下限。通过以上两种观测方法,可以计算两颗新行星的密度,从而确认它们是岩石行星。
这两颗“超级地球”距离我们约为10pc(约32.6光年),围绕着双子星座(Gemini constellation)中的一颗高自行(恒星相对于背景恒星的运动)的M0.0 V型红矮星运行。尽管它的质量及体积都比太阳小,它仍然是天空中最亮的早型M型矮星之一,在J波段的视星等为6.7 mag。
根据两颗行星的直径、质量及密度数据,它们极其有可能是与地球类似的岩石行星,但它们比地球更大。HD 260655 b半径约为地球半径的1.24倍,行星HD 260655 c则为1.53倍地球半径。然而这两颗行星都不可能支持生命存在,距离恒星较近的HD 260655 b温度估计为816℉(435℃),HD 260655 c则为543℉(284℃)。尽管目前还无法确定这两颗行星是否有大气层,也无法确定其成分,至少目前的观测结果显示,如果这两颗行星有大气,不会是延伸的氢气大气。这两颗岩石行星的独特性提高了韦伯望远镜,甚至是哈勃太空望远镜,从穿过行星大气的恒星光线中获得关于行星大气信息的可能性。这种光可以扩散成光谱,光谱的特征谱线将揭示大气内部成分,从而探测水、碳和其他生命必需的成分。
距离我们如此近的两颗岩石系外行星,在迄今发现的所有类地系外行星中也可以排进大气特征研究的十大候选行星之中。这让它们与最著名的系外行星系统TRAPPIST-1系统(该系统中有七颗地球大小的行星围绕着恒星运行)拥有一样重要的地位。这些系外行星系统已经被列在詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测目标名单上,很快我们就能获得它们的第一批图像,从而对它们的大气成分做更细致的研究。了解岩质行星的大气也是在帮助科学家们更好地理解像我们地球一样的世界是如何形成、演化的。