【全家都是泡芙身材,Kepler-51 系统发现新行星成员】
Kepler-51 恒星系统离奇孕育一批棉花糖行星家族,已知有三颗体积巨大、质量相对小的蓬松棉花糖行星,最近韦伯太空望远镜发现潜伏的第四位新成员。新行星质量也很低,天文学家正等待它经过母恒星前方获得更多数据,以确认新行星是否同为泡芙身材。
Kepler-51 恒星距离我们约 2,615 光年,看起来像年轻版太阳,质量只比太阳小 4%,年龄约太阳七分之一,因此亮度也稍微黯淡,约太阳三分之二。
不解的是 Kepler-51 恒星系统虽然与太阳相像,它孕育的行星家族却令人陌生,凌日现象发现的三颗已知行星 Kepler-51b、Kepler-51c、Kepler-51d 都和太阳系行星不像,大小接近土星,但质量仅地球三至六倍,显示密度非常小,看起来就像棉花糖。
超级膨胀的系外行星相当罕见,当它们出现,往往是行星系统内唯一,若试图解释三个棉花糖行星如何于同系统形成还不够有挑战性,现在要解释这系统最新发现的第四颗行星 Kepler-51e。
当宾州州立大学、大阪大学天文团队利用韦伯太空望远镜观测 Kepler-51d,意外发现凌日时间比现有模型预测提早 2 小时,无论模型多少微调都无法解释如此大差异。为了解开时间落差,研究员分析各太空与地面望远镜新旧资料,最终得出令人信服的解释:有一颗未发现的第四颗行星 Kepler-51e,引力影响系统其他行星轨道。
接着研究员测试各种行星属性组合,寻找能解释过去 14 年收集的所有四行星凌日数据,发现 Kepler-51e 质量若类似其他三颗行星,遵循约 264 天圆形公转轨道,就能让讯号得到最完美解释。
Kepler-51e 轨道周期推断为 264 天,目前还未观测到 Kepler-51e 凌日,无法计算半径或密度,因此不清楚 Kepler-51e 是否也为超膨胀行星,仍需等待 Kepler-51e 经过母恒星前方才能确认,但研究员表示,不管 Kepler-51e 是否泡芙身材,都无法排除此系统还有其他未知行星的可能。
新论文发表在《天文期刊》(The Astronomical Journal)。