美国宇航局最新的行星猎手刚刚捕获了一些大型猎物。
研究人员今天（1 月 6 日）宣布，该机构的 凌日系外行星巡天卫星（TESS）首次在其主恒星的宜居带中发现了一颗大致地球大小的行星，宜居带是指液态水可以在行星表面保持稳定的轨道距离区域。
新发现的 系外行星，被称为 TOI 700 d，距离地球仅 101.5 光年，使其成为其他仪器进行后续观测的良好候选者，科学家们补充说。
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美国宇航局华盛顿总部天体物理学部门主管保罗·赫兹在一份声明中说：“TESS 的设计和发射专门用于寻找围绕附近恒星运行的地球大小的行星。” “围绕附近恒星运行的行星最容易通过太空和地球上更大的望远镜进行后续观测。发现 TOI 700 d 是 TESS 的一项关键科学发现。”
TESS，于 2018 年 4 月发射，使用“凌日方法”寻找行星，寻找当轨道行星从卫星的角度穿过恒星表面时引起的恒星亮度下降的迹象。美国宇航局的开普勒太空望远镜也使用相同的策略取得了巨大成功，该望远镜发现了大约 4000 颗已知系外行星中的 70%。
TESS 发现了三颗不同的行星围绕恒星 TOI 700 运行（TOI 是“Tess 感兴趣的天体”的缩写）。其中一颗行星是一颗红矮星，质量约为太阳的 40%，宽度约为太阳的 40%，温度约为太阳的 50%。最内侧的行星 TOI 700 b 大致与地球大小相当，每 10 个地球日完成一次轨道运行。中心行星 TOI 700 c 比我们的星球大 2.6 倍，这意味着它很可能是一颗气体“迷你海王星”，并且每 16 天围绕 TOI 700 运行一周。
TOI 700 d 是该系统中已知最外层的行星，它确实非常有趣。它仅比地球大 20%，并且每 37 天完成一次轨道运行。这个外星世界接收的恒星能量是地球从太阳获得的 86%，这使得 TOI 700 d 处于宜居带（至少按照传统定义），发现团队成员说。
所有三颗行星都可能被潮汐锁定在 TOI 700 上，始终向它展示相同的面，就像地球的月球只向我们展示它的近侧一样。但天文学家表示，潮汐锁定并不一定排除外星世界存在生命的可能性。关于 TOI 700 还有更多这方面的好消息。
芝加哥大学研究生，发现团队负责人艾米丽·吉尔伯特在同一份声明中说：“在 11 个月的数据中，我们没有看到来自恒星的耀斑，这提高了 TOI 700 d 宜居的可能性，并使其更容易模拟其大气和表面条件。”
（红矮星通常比太阳活跃得多，因此关于它们的行星的宜居性存在相当大的争议。例如，频繁而强大的耀斑，会剥夺行星的大气层。）
TESS 并不是唯一发现 TOI 700 d 证据的航天器。另一组研究人员使用了美国宇航局的斯皮策太空望远镜来确认这颗外星行星的存在。
哈佛-史密森天体物理中心天文学家，团队负责人约瑟夫·罗德里格斯在同一份声明中说：“考虑到这一发现的影响——它是 TESS 的第一颗宜居带地球大小的行星——我们真的希望我们对该系统的理解尽可能具体。”
罗德里格斯补充说：“斯皮策看到 TOI 700 d 在我们预期的时间凌日。它为一项帮助确认了两颗TRAPPIST-1 行星并识别了另外五颗行星的任务的遗产增添了光彩。”
TRAPPIST-1是一颗距离我们仅 40 光年的矮星，拥有七颗地球大小的行星，其中三颗似乎位于宜居带中。该系统是美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜进行观测的主要候选者，该望远镜计划于 2021 年发射。科学家们表示，詹姆斯·韦伯应该能够探测 TRAPPIST-1 行星的大气层中是否存在潜在的生物特征气体，如甲烷和氧气。
TOI 700 距离稍远一些，但它仍然足够近，可以在未来进行更详细的检查。科学家们确实希望通过其他仪器的观测来了解更多关于它的信息。例如，他们希望通过测量它的引力对主恒星的拉动程度来确定 TOI 700 d 的质量。在不了解质量的情况下，不清楚 TOI 700 d 的密度有多大，以及它是否像地球一样是一个岩石世界。
对穿过 TOI 700 d 大气层到达地球的光进行深入观测，可以告诉我们很多关于外星世界表面状况的信息，而这些状况目前仍然是一个谜。
第三个研究小组，由美国宇航局戈达德太空飞行中心访问研究助理，大学空间研究协会的加布里埃尔·恩格尔曼-苏伊萨领导，进行了一些建模工作以了解各种可能性。这些可能性是巨大的。例如，他们的一种模拟将 TOI 700 d 描绘成一个覆盖着海洋、大气中二氧化碳占主导地位的世界，而另一种模拟则将这颗行星描绘成一个干燥、无云的世界。
恩格尔曼-苏伊萨在同一份声明中说：“有一天，当我们从 TOI 700 d 获得真实的光谱时，我们可以回溯，将它们与最接近的模拟光谱匹配，然后再将其与模型匹配。这令人兴奋，因为无论我们发现关于这颗行星的什么，它都将与我们在地球上所拥有的完全不同。”
吉尔伯特、罗德里格斯和恩格尔曼-苏伊萨今天在檀香山美国天文学会第 235 次会议（AAS）上展示了他们的研究结果。他们的论文也已提交给科学期刊。
今天在 AAS 上也发布了其他令人兴奋的 TESS 新闻。例如，任务团队成员还宣布了 TESS 的第一颗环双星行星——一颗天空中有两个太阳的世界——并透露了明亮的恒星天龙座α及其较暗的伴星相互掩食。
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