发现围绕附近红矮星运行的系外行星TOI-2257b

　　发现围绕附近红矮星运行的系外行星TOI-2257 b

　　据cnBeta：“红矮星”是小型恒星，它比我们的太阳要冷得多。在这样的恒星周围，液态水有可能出现在比我们太阳系更接近恒星的行星上。一颗系外行星和它的恒星之间的距离是探测它的一个关键因素：一颗行星离它的主星越近它被探测到的概率就越高。

　　在最近发表在《Astonomy & Astophysics》杂志上的一项研究中，由伯尔尼大学空间与宜居性中心CSH的Nicole Schanche博士领导的研究人员报告称，他们发现了围绕附近红矮星运行的系外行星TOI-2257 b。Nicole Schanche同时还是伯尔尼大学与日内瓦大学共同管理的国家行星研究中心的成员。

　　一个特殊的望远镜是解决方案的一部分

　　离我们太阳系很远的系外行星无法用望远镜直接观测--它们太小，反射的光线太少。然而检测此类行星的一种方法是凌日法。这涉及到使用望远镜来寻找当行星从恒星前面经过时发生的恒星亮度的下降。对恒星亮度下降的反复观测可以精确测量出行星围绕恒星的轨道周期，而过境的深度可以让研究人员确定行星的直径。当跟来自其他方法的行星质量估计相结合时可以计算出行星密度。

　　行星TOI-2257 b最初是由NASA的凌日系外行星调查卫星TESS太空望远镜的数据识别的。这颗小星被观察了四个月，但观察之间的间隔意味着不清楚亮度的下降是否可以用一颗轨道为176、88、59、44或35天的行星的凌日来解释。

　　研究人员在用Las Cumbres天文台的全球望远镜对这颗恒星进行观测之后，排除了一颗轨道周期为59天的行星导致亮度下降的可能性。“接下来，我们想弄清楚35天的轨道周期是否有可能，”Nicole Schanche指出。

　　位于墨西哥的SAINT-EX望远镜由CSH和NCCR PlanetS共同合作，是专门为更详细地研究红矮星及其行星而建造的。SAINT-EX全称Search And characterIsatioN of Transiting EXoplanets。该项目是为了纪念着名作家、诗人和飞行员Antoine de Saint-Exupéry（Saint-Ex）而命名的。SAINT-EX观测了TOI-2257 b的部分凌日并能确认这颗系外行星围绕其恒星的准确轨道周期，即35天。“另一个35天后，SAINT-EX能够观测到整个凌日，这为我们提供了关于该系统属性的更多信息，”参与数据处理的、来自CSH的论文共同作者Robert Wells说道。

　　一颗具有不规则轨道的温带行星

　　凭借其35天的轨道周期，TOI-2257 b绕着主星运行，在这个距离上，行星上有可能存在液态水，因此可能存在有利于生命出现的条件。位于小型红矮星附近的这种所谓“宜居区”的行星更容易研究，由于它们的轨道周期更短，因此可以更经常地被观测到。TOI-2257 b的半径（比地球大2.2倍）表明，这颗行星是相当气态的，大气压力高，不利于生命的存在。

　　“我们发现TOI-2257 b并没有一个圆形的、同心的轨道，”Nicole Schanche指出，“事实上，它是有史以来发现的最偏心的围绕冷星运行的行星。就潜在的可居住性而言，这是个坏消息。虽然这颗行星的平均温度是舒适的，但它的温度从-80℃到约100℃不等，这取决于这颗行星在其轨道上的位置，是远离还是靠近恒星。”对这一令人惊讶的轨道的一个可能解释是，在该系统的更远处，有一颗巨大的行星潜伏着，这扰乱了TOI 2257 b的轨道。进一步测量恒星的径向速度的观测将有助于确认偏心率并寻找在凌日时无法观察到的可能的额外行星。

　　使用JWST进行观测的候选者

　　12月25日成功发射的詹姆斯-韦伯空间望远镜(JWST)将彻底改变对系外行星大气的研究。为了优先考虑用JWST进行观测的优秀候选者，研究人员开发了一个传输光谱学指标(TSM)，从而对不同的系统属性进行评估。TOI-2257 b在TSM方面的定位很好，是最有吸引力的海王星以下的目标之一。Nicole Schanche总结称：“特别是，这颗行星可以被研究出大气层中的水蒸气等特征的迹象。”