一種新型的天文觀測(cè)有助于揭示類似海王星的系外行星的可能的進(jìn)化歷史。

為了研究一個(gè)叫做DS Tuc Ab的非常年輕的行星，哈佛和史密森尼大學(xué)天體物理學(xué)中心領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)由六位卡內(nèi)基天文學(xué)家(Johanna Teske，Sharon Wang，Stephen Shectman，Paul Butler，Jeff Crane和Ian Thompson)共同開(kāi)發(fā)，建模工具。他們的工作將發(fā)表在《天體物理學(xué)期刊快報(bào)》上，這是首次測(cè)量了一個(gè)小于4500萬(wàn)年的行星(即太陽(yáng)系年齡的1/100左右)的軌道傾斜。

CfA的主要作者喬治·周說(shuō)：“從形成行星到我們看到行星之間，可能會(huì)發(fā)生很多事情。”“我們發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)行星已經(jīng)成熟，我們不知道它們年輕時(shí)的狀態(tài)。”

DS Tuc Ab是一顆熱的海王星，它在相對(duì)平坦的平面上以短短的八天周期在兩星系統(tǒng)中繞著一顆恒星運(yùn)行。

新南威爾士大學(xué)的本·蒙特(Ben Montet)解釋說(shuō)：“ DS Tuc Ab處于一個(gè)有趣的時(shí)代，因?yàn)樗鼑@其主恒星形成的氣體和塵埃旋轉(zhuǎn)盤(pán)已經(jīng)消散，”卡內(nèi)基小組也是該雜志的共同作者，該雜志發(fā)表在《天文雜志》上，并使用另一種技術(shù)研究了該行星。“我們可以看到這顆行星，但我們認(rèn)為它還太年輕，以至于其他遙遠(yuǎn)恒星的軌道無(wú)法操縱它的路徑。”

DS Tuc Ab是由達(dá)特茅斯(Dartmouth)的伊麗莎白·牛頓(Elisabeth Newton)及其團(tuán)隊(duì)于2019年使用來(lái)自NASA的TESS任務(wù)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的。意大利國(guó)家天體物理研究所的科學(xué)家于同年發(fā)表了平行發(fā)現(xiàn)論文。

不久之后，研究人員開(kāi)始使用智利卡內(nèi)基Las Campanas天文臺(tái)的麥哲倫黏土望遠(yuǎn)鏡上的Planet Finder光譜儀觀測(cè)行星。他們的目標(biāo)是確定新形成的行星在過(guò)去是否經(jīng)歷了一些混沌動(dòng)力學(xué)相互作用。天文學(xué)家經(jīng)常在軌道上發(fā)現(xiàn)其他恒星周圍的行星與我們自己的太陽(yáng)系中的行星完全不同。由于外行星的拖輪，在極地甚至逆行軌道上發(fā)現(xiàn)了一些。

為了回答這個(gè)問(wèn)題，研究人員觀察了DS Tuc Ab在其宿主恒星前通過(guò)的情況，以測(cè)量該行星對(duì)星光的影響。例如，如果行星在穿過(guò)恒星表面時(shí)阻擋了相等數(shù)量的光，則這將表明軌道排列正確。

但是，DS Tuc Ab的主恒星上有大量的恒星斑，因此很難進(jìn)行此測(cè)量。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)并確定行星和恒星系統(tǒng)的特征，科學(xué)家開(kāi)發(fā)了他們的新技術(shù)來(lái)追蹤年輕的行星在其軌道上的活動(dòng)。他們通過(guò)同時(shí)模擬行星如何阻擋穿過(guò)恒星表面的光以及恒星的冷點(diǎn)如何改變其發(fā)出的固有光來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

特斯克說(shuō)：“展望未來(lái)，這個(gè)系統(tǒng)將使天文學(xué)家對(duì)嬰兒期的行星有更好的了解。”“我們對(duì)'熱海王星'如何移動(dòng)或形成如此靠近它們的恒星特別感興趣。”

這是一個(gè)長(zhǎng)期存在的天文學(xué)奧秘，DS Tuc Ab可能處于完美的位置以幫助解決。它的年輕意味著它可能沒(méi)有形成更遠(yuǎn)的距離，而被碰撞或其他外力踢向了它的宿主。但是它相對(duì)平坦的軌道傾斜表明它也沒(méi)有通過(guò)與它的恒星的同伴互動(dòng)而被拉到這個(gè)位置。