双胞胎还是表兄弟姐妹海王星以下系外行星可以提供答案

天文学家发现了两颗围绕M矮星运行的系外行星，其中一颗是TESS卫星天文台发现的最冷的M矮行星，使其可以对其大气层进行后续研究。该工作发表在《天体物理学杂志快报》上。

这两颗行星围绕TOI904恒星运行，距离地球150光年，都是亚海王星，半径是地球的两倍以上，但小于海王星。凌日系外行星勘测卫星(TESS)发现的外行星TOI904c需要84天绕其恒星运行，估计平衡温度为217K(-56°C)，是TESS发现的最冷的M型矮行星。日期。

它的伴星TOI904b每11天绕恒星运行一次。主星在红外波段足够亮，可以在未来确定系外行星的质量及其大气特征，但又足够冷和暗，使得恒星的光度不会压倒观测望远镜。

TESS是一颗卫星，旨在研究最亮矮星周围的系外行星。它最初为期两年的任务于2020年7月结束，但已两次延长，仍在收集数千颗恒星亮度的数据。当系外行星绕恒星运行时，天文学家会在行星经过或凌日于TESS和恒星之间时寻找其强度的小幅周期性下降。

TESS收集的数据正在进行非常积极的调查，显示大约75%的发现恒星是M型矮星，它们比太阳更小、更暗，迄今为止，它已经发现了7,000多颗候选系外行星，其中400多颗现已得到确认。

美国宇航局早期的开普勒任务持续了四年，于2013年结束，发现了三颗轨道周期相当的系外行星，但围绕较暗的主恒星运行。因为系外行星的大气层是通过观察主恒星的光穿过系外行星薄薄的外壳时光谱的变化来研究的，所以像这里的TOI904这样更亮的恒星，提供了更好的地面机会来识别表征大气层特征的变化。化学成分，如水蒸气、氧气、臭氧和二氧化碳。

在这项研究中，系外行星的大小相似(分别为2.5和2.3个地球半径)，绕恒星运行的距离分别为0.06和0.31au(天文单位，太阳到地球的平均距离)，间隔相对较宽它们之间。

开普勒仅发现了大约30颗距离大于0.15天文单位的行星，对应的周期大于25天。因此，当前的研究将为了解此类系外行星的未探索区域提供一个窗口，并为未来的研究提供目标。

与开普勒早期发现的三颗系外行星不同，这颗恒星足够明亮，可以提供一个独特的机会(到目前为止)来确定行星质量，确定它们的平均密度。这些知识将开始限制该系统中两颗行星的组成;相似的密度表明它们具有相似的形成历史，或者它们在绕同一恒星运行时通过不同的方式演化。

该小组寻找行星b和c凌日时间的变化，这可能表明同一颗恒星周围存在非凌日系外行星，但没有发现该系统中存在其他行星的证据。

M矮星周围的系外行星特别令人感兴趣，因为此类恒星物体的寿命很长，尤其是那些位于恒星宜居带的恒星物体。M型矮星，也称为红矮星，是各种类型的矮星中最冷的，并且很容易成为太阳附近最常见的恒星类型，可能是银河系中最常见的恒星类型，它们占所有恒星的75%。距离地球最近的恒星比邻星是一颗M型矮星。

这些恒星的半径不到太阳的一半，表面温度在2700K到4000K之间(而太阳的温度为5700K)。这意味着它们的宜居带距离恒星很近，通常约为0.2个天文单位(天文单位，地球与太阳的距离为1个天文单位)，液态地表水可以让我们所知的生命存在。

围绕TOI904运行的两颗系外行星都不在该恒星的宜居带内，“b”太近(因此任何水都会蒸发掉)而“c”太远，因此那里的任何水和其他化合物(如果存在)，会被冻结。

“这两颗行星组成的差异和相似之处可以让我们了解它们在其主恒星周围形成的时间和地点，”博士马洛里·哈里斯说。新墨西哥大学的候选人，该研究的主要作者。“这可以告诉我们更多关于M型矮星周围行星如何形成的信息。”