首次發(fā)現(xiàn)系外衛(wèi)星存在證據(jù)，體積與海王星相近

　　北京時間 10 月 6 日消息，據(jù)國外媒體報道，目前，天文學(xué)家使用哈勃和開普勒太空望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)太陽系外一顆衛(wèi)星環(huán)繞行星運行的證據(jù)。

　　這顆衛(wèi)星距離地球 8000 光年，位于天鵝星座，它圍繞著一顆氣態(tài)巨行星運行，這顆行星環(huán)繞 Kepler-1625 恒星運行。研究人員警告稱，這顆衛(wèi)星定論是暫定的，必須經(jīng)過后續(xù)哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測進(jìn)行證實。

　　美國宇航局科學(xué)任務(wù)委員會副主管托馬斯·祖伯臣(Thomas Zurbuchen)說：“這一有趣的發(fā)現(xiàn)表明美國宇航局任務(wù)如何揭曉宇宙有趣的神秘現(xiàn)象，如果得以證實，該發(fā)現(xiàn)將徹底改變我們對衛(wèi)星如何形成的理解，以及揭曉衛(wèi)星的構(gòu)成成分。”

　　由于太陽系外部的衛(wèi)星(稱之為系外衛(wèi)星)無法直接拍攝成像，其存在僅能當(dāng)它們掠過主恒星時進(jìn)行推測，當(dāng)掠過主恒星時光線會顯著變暗。像這樣的事件被稱為凌日現(xiàn)象，天文學(xué)家已用于探測許多系外行星。

　　然而，系外衛(wèi)星比系外行星更難探測，因為它們體積比主行星更小，因此在證實衛(wèi)星穿越主恒星前方持續(xù)變暗時間長短，繪制光線曲線圖時，衛(wèi)星凌日信號通常十分微弱。同時，由于衛(wèi)星環(huán)繞行星運行，每次凌日觀察中系外衛(wèi)星也出現(xiàn)位移。

　　為了搜尋系外行星，美國哥倫比亞大學(xué)天文學(xué)家亞歷克斯·提徹(Alex Teachey)和大衛(wèi)·基平(David Kipping)，分析了開普勒探測器 284 顆行星觀測數(shù)據(jù)，這些行星環(huán)繞主恒星直徑較大，通常軌道周期在 30 天以上。他們在 Kepler-1625b 行星發(fā)現(xiàn)一個實例，這是一種有趣的凌日現(xiàn)象，暗示著存在一顆衛(wèi)星。

　　基平說：“我們看到光線曲線上細(xì)微偏差和晃動，這引起了我們的注意。”基于以上發(fā)現(xiàn)，研究小組用 40 個小時結(jié)合哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測，進(jìn)而深入研究這顆行星，同時也使用了凌日方法，獲得更精準(zhǔn)的光線昏暗數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)這顆行星 19 小時凌日掠過恒星前方，科學(xué)家對該行星進(jìn)行了監(jiān)控，當(dāng)凌日過程結(jié)束之后，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡探測到第二顆星球，它的體積略小一些，大約 3.5 小時之后恒星的亮度開始減弱。這次小等級的恒星亮度減弱與行星引力束縛的衛(wèi)星運行有關(guān)，這就像一只小狗跟隨著主人。可惜的是，在證實和測量系外衛(wèi)星存在的凌日觀測完全結(jié)束之前，預(yù)定的哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測已結(jié)束。

　　除了恒星亮度減弱之外，哈勃望遠(yuǎn)鏡還為“系外衛(wèi)星假說”提供了支持證據(jù)，它發(fā)現(xiàn)這顆行星凌日現(xiàn)象比預(yù)期提早 1 個小時。研究人員指出，行星“晃動”可能是由行星系統(tǒng)中假設(shè)的第二顆行星引力牽引所致，而不是一顆衛(wèi)星。然而開普勒探測器并未在行星系統(tǒng)中探測到第二顆行星，或許存在著第二顆行星，但是開普勒技術(shù)未能探測到。

　　基平解釋稱，存在一顆伴隨運行的衛(wèi)星是最簡單、最有說服力的解釋，它的存在導(dǎo)致光線曲線和軌道時間偏差的第二次亮度減弱。能夠觀測到哈勃光曲線絕對是一個令人震驚的事情，當(dāng)我繼續(xù)觀測這個信號跡象時，我的心臟開始跳得更快了。但是我們知道天文觀測需要保持清醒頭腦，假設(shè)它是虛假現(xiàn)象，再進(jìn)行反證，使用所有可能想到的方法驗證觀測數(shù)據(jù)。

　　這項研究報告發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展雜志》上，科學(xué)家報道稱，候選系外衛(wèi)星可能體積非常大，可能與海王星體積相當(dāng)，像這樣的大型衛(wèi)星不會存在于太陽系。科學(xué)家報道稱，這可能對行星系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生新見解，并可能使專家們重新審視行星周圍衛(wèi)星形成的理論。

　　據(jù)估計，這顆系外衛(wèi)星的質(zhì)量可能僅是主行星的 1.5%，這顆行星的質(zhì)量大約是木星的幾倍，這種質(zhì)量比率類似于地球和月球。在地球-月球系統(tǒng)和冥王星-冥衛(wèi)一系統(tǒng)中，衛(wèi)星被認(rèn)為是巖石行星碰撞殘骸形成的。然而，Kepler-1625b 行星和它可能存在的衛(wèi)星是氣態(tài)星球，而不是巖石星球，所以這顆系外衛(wèi)星可能是通過一個不同的過程形成的。

　　研究人員強(qiáng)調(diào)稱，如果它的確是一顆衛(wèi)星，它和主行星都位于恒星宜居地帶中，那么適宜溫度可在固體行星表面存在液態(tài)水。然而，這兩顆星球被認(rèn)是氣態(tài)，因此不適合我們所知道的生命存在。未來對系外衛(wèi)星的觀測分析，通常將針對木星大小的行星，它距離恒星比地日距離更遠(yuǎn)。
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