苔丝在附近发现了三颗新行星，包括温和的“亚海王星”

美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(简称TESS)发现了三个新的行星，它们是迄今为止已知的最小、距离最近的系外行星之一。这两颗行星围绕着一颗距我们73光年的恒星运行，其中包括一个由岩石组成的小型超级地球和两个亚海王星——这两颗行星的大小约为我们的冰巨星的一半。

离恒星最远的亚海王星似乎在一个“温带”区域内，这意味着这颗行星大气层的最顶端处于一个温度范围内，这个温度范围可能支持某些形式的生命。然而，科学家说，这颗行星的大气层很可能是一个厚厚的、超厚的热阱，使行星表面温度过高，无法容纳水或生命。

尽管如此，这个被天文学家称为TOI-270的新行星系统被证明还有其他一些奇怪的特性。例如，这三颗行星的大小似乎相当接近。相比之下，我们的太阳系却充满了行星的极端，从水星、金星、地球和火星等岩石构成的小星球，到质量大得多的木星和土星，以及海王星和天王星等更遥远的冰巨星。

在我们的太阳系中，没有任何一颗行星像一颗中等行星，它的大小和组成都在地球和海王星的中间。但TOI-270似乎拥有两颗这样的行星:两颗亚海王星都比我们自己的海王星小，也不比太阳系中的岩石行星大多少。

天文学家认为，TOI-270的亚海王星可能是行星形成过程中“缺失的一环”，因为它们中等大小，可以帮助研究人员确定像地球这样的岩石行星和像海王星这样的更大的冰态行星是否遵循相同的形成路径，或者是分开进化的。

TOI-270是回答这类问题的理想系统，因为这颗恒星本身就在附近，因此明亮，而且异常安静。这颗恒星是一颗m -矮星，是一颗通常非常活跃的恒星，有频繁的耀斑和太阳风暴。TOI-270似乎是一颗较老的m -矮星，自那以后已经平静下来，发出稳定的亮度，科学家可以用它来测量轨道行星的许多特性，比如它们的质量和大气成分。

麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所的博士后马克西米利安·冈瑟(Maximilian Gunther)说:“我们可以用这个系统解决很多小问题。“有了这个系统，你真的可以在系外行星科学领域做所有你想做的事情。”

比较和对比世界在TOI 270系统与这些插图。给定的温度TOI 270行星是平衡温度，计算没有任何可能的大气变暖的影响。资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

一个行星模式

冈瑟和他的同事们通过泰斯对恒星亮度的测量发现了这三颗新行星。这颗由麻省理工学院研制的卫星每次盯着天空的一小块一小块地看27天，监测数千颗恒星可能发生的凌日现象。凌日现象是一种亮度下降的特征，可能是一颗行星在经过恒星前方时暂时挡住了恒星的光线。

研究小组从位于73光年之外的南方天空的一颗附近的恒星上分离出了几个这样的信号。他们将这颗星命名为TOI-270，这是迄今为止发现的第270颗“苔丝的兴趣对象”。研究人员使用地面仪器来跟踪这颗恒星的活动，并证实这些信号是围绕着三颗系外行星运行的结果:行星b，一颗岩石构成的超级地球，轨道大约为3天;行星c，一颗轨道为5天的亚海王星;而行星d，另一个稍远一点的亚海王星，轨道为11天。

冈瑟指出,行星似乎排队的天文学家称为“共振链”,这意味着它们的轨道的比率接近整个整数——在这种情况下,内部对3:5,2:1的外,一对行星因此相互“共振”。天文学家还发现了其他具有类似共振行星结构的小恒星。而在我们自己的太阳系中，木星的卫星也恰好彼此共振。

冈瑟说:“对于TOI-270来说，这些行星就像一串珍珠一样排列在一起。”“这是一件非常有趣的事情，因为它让我们研究它们的动态行为。你几乎可以预期，如果有更多的行星，下一个将会在更远的地方，以另一个整数比例出现。”

“一个优秀的实验室”

TOI-270的发现最初在TESS科学团队中引起了一阵兴奋，因为在最初的分析中，这颗行星d可能位于恒星的宜居带，这个区域的温度足以让行星表面有水，也可能有生命存在。但研究人员很快意识到，这颗行星的大气层可能非常厚，因此会产生强烈的温室效应，导致行星表面温度过高，无法居住。

但是冈瑟说，这个系统很有可能拥有其他行星，这些行星远离行星d，很可能位于宜居带内。行星d的轨道为11天，距离恒星约1000万公里。冈瑟说，考虑到这颗恒星体积较小，温度相对较低，大约只有太阳的一半，它的宜居带可能从1500万公里左右开始。但是，一颗行星是否存在于这个区域内，是否适宜居住，取决于许多其他参数，比如它的大小、质量和大气条件。

幸运的是，研究小组在他们的论文中写道，“主恒星TOI-270非常适合未来的宜居性搜索，因为它特别安静。”研究人员计划将重点放在其他仪器上，包括即将发射的詹姆斯韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)上的TOI-270，以确定这三颗行星的各种性质，并在这颗恒星的宜居带寻找更多的行星。

冈瑟说:“对于系外行星科学来说，TOI-270是一个真正的迪士尼乐园，也是苔丝开始探索的主要系统之一。”“这是一个非凡的实验室，原因不止一个，而是很多——它确实符合所有的标准。”

这项研究部分由NASA资助。