天文学家在HD 110067周围发现六颗海王星亚系外行星的共振系统

根据芝加哥大学天文学家领导的最新研究，附近明亮的恒星 HD 110067 拥有六颗凌日亚海王星，它们沿着一系列共振轨道运行。

HD 110067是一颗明亮的 K0 型恒星，位于后发座，距离我们 100 光年。

这颗恒星也被称为 TIC 347332255，其质量和半径约为太阳的 80%。

2020 年，宇航局的凌日系外行星勘测卫星 (TESS) 检测到恒星亮度下降，表明行星正在恒星表面前面经过。

初步分析发现了两颗可能的行星：一颗的轨道周期为 5.642 天，另一颗的周期尚未确定。

2022年，TESS再次观测到同一颗恒星。分析组合数据集排除了最初的解释，但提出了两个不同的可能行星。

虽然这些检测结果比原始检测结果更加确定，但 TESS 数据中的很多内容仍然没有意义。

“就在那时，我们决定使用欧空局的外行星卫星(Cheops)，”主要作者、芝加哥大学天文学和天体物理学系的天文学家拉斐尔·卢克博士说。

“我们在这些行星可能存在的所有潜在周期中寻找信号。”

他们确认了该系统中的第三颗行星，并意识到他们已经找到了解锁整个系统的钥匙，因为现在很清楚这三颗行星处于轨道共振状态。

最外层的行星 HD 110067d 绕轨道运行需要 20.519 天，这非常接近下一个行星 HD 110067c 轨道周期(13.673 天)的 1.5 倍。

这几乎恰好是内行星 HD 110067b 轨道周期(9.114 天)的 1.5 倍。

通过预测其他轨道共振并将其与剩余的无法解释的数据进行匹配，卢克博士和他的同事们发现了该系统中的其他三颗行星：HD 110067e、HD 110067f 和 HD 110067g。

“奇奥普斯给了我们这种共振结构，使我们能够预测所有其他周期，”卢克博士说。

“如果没有基奥普斯的探测，这是不可能的。”

“我们认为所有系统中只有百分之一处于共振状态。”

“这就是为什么 HD 110067 很特别并需要进一步研究。它向我们展示了一个未受破坏的行星系统的原始构造。”

“正如我们的科学团队所说：Cheops 正在让杰出的发现听起来很平常，”欧空局的 Cheops 项目科学家马克西米利安·冈瑟 (Maximilian Günther) 说。

“在仅有的三个已知的六行星共振系统中，这是奇奥普斯现在发现的第二个，而且仅用了三年的时间。”

HD 110067 系统提供了更多了解海王星亚系以及这种配置中的系统如何形成的机会。

伯尔尼大学博士说：“HD 110067 系统中的行星已经通过凌日法探测到，这一事实是关键。” 学生乔·安·艾格。

“当它们经过恒星前方时，光线也会穿过行星大气层。”

“这一特性使我们能够确定大气的化学成分和其他特性。”

“由于需要大量的光，明亮的恒星 HD 110067 及其绕轨道运行的行星是进一步研究描述行星大气特征的理想目标。”

“HD 110067 系统的亚海王星行星质量似乎较低，这表明它们可能富含气体或水。”

“未来的观测，例如使用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜，对这些行星大气层的观测可以确定这些行星是否具有岩石或富含水的内部结构。”

这一发现发表在《自然》杂志上的一篇论文中。