一个国际天文学家团队对附近的外星世界TOI-1685b进行了跟踪观测。观测结果于5月21日发表在预印本服务器arXiv上,表明TOI-1685b是一个炎热、多岩石的外星世界,密度与地球相似。

观测发现TOI-1685b是一颗炽热且多岩石的超级地球系外行星

所谓的“超级地球”是指质量大于地球但不超过海王星的行星。虽然“超级地球”一词仅指行星的质量,但天文学家也用它来描述大于地球但小于所谓的“迷你海王星”(半径为地球半径的两到四倍)的行星。

TOI-1685b于2021年被发现,是一颗超短周期(USP)超级地球,绕一颗M矮星运行,其大小和质量约为太阳的一半。该系统位于122.5光年。

此前的观测发现,TOI-1685b每16.5小时绕其宿主行星公转一次;然而,这颗行星的物理特性仍不确定。一些研究报告称,TOI-1685b是一颗水行星(水含量约为50%),比地球大约大70%,而另一些研究则认为它是一颗岩石行星,半径约为地球半径的1.46倍,没有任何明显的水。

为了解决这些数据差异,由加州理工学院(Caltech)的詹妮弗·A·伯特(JenniferA.Burt)领导的一组天文学家决定使用美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)和各种地面观测设施重新探访TOI-1685b。

TOI-1685b全局凌日拟合中使用的所有光变曲线,均通过通用光度带通去趋势化和相位折叠。两个TESS扇区分别显示。中值凌日模型用黑线表示,6分钟区间的光变曲线用白色圆圈表示,误差线通常太小而看不见。来源:Burt等人,2024年。

研究人员解释说:“我们在这里进行了改进的恒星分类,重点关注主星的金属丰度,更新了行星半径测量数据,其中包括两部分TESS数据和来自各种地面设施的多色光度测定数据,以及更精确的动态质量测量数据,这些数据来自CARMENES、IRD和MAROON-X径向速度数据集。”

新的观测发现,TOI-1685b的半径约为1.47个地球半径,质量约为地球的三倍,密度为5.3g/cm3这意味着TOI-1685b的密度仅比地球的体积密度低4%。

天文学家强调,与地球密度相似的TOI-1685b也是一颗岩石行星,其大气中氢或氦的体积贡献极小。此外,TOI-1685b的平衡温度较高,约为1,062K。

总结研究结果,论文作者指出,虽然他们排除了TOI-1685b可能是水世界的可能性,但它仍然可能拥有高平均分子量的大气层。