科学家确定Star Ross 128的详细化学丰度

这位画家的印象是温带行星Ross 128 b，背景为红色矮母星。ESO / M。Kornmesser。

去年秋天，一个被称为罗斯128 b的系外行星的发现使世界感到兴奋，它距地球仅11光年。由巴西天文台的Diogo Souto领导的团队的新工作，包括卡内基的Johanna Teske在内，首次确定了该行星的主恒星Ross 128的详细化学丰度。

了解恒星中哪些元素的丰度可以帮助研究人员估计围绕它们运行的​​系外行星的构成，这可以帮助预测行星与地球的相似程度。

第一作者Souto说：“直到最近，要获得这类恒星的详细化学丰度还很困难。” Souto去年开发了一种进行这些测量的技术。

就像系外行星的主持人罗斯128号一样，银河系中大约70％的恒星是红矮星，比我们的太阳凉爽得多，比太阳小。根据大型行星调查的结果，天文学家估计，许多这些红色矮星拥有至少一颗系外行星。近年来，围绕红矮星的几个行星系统成为新闻报道者，其中包括Proxima b（绕着我们自己的太阳离我们最近的恒星），Proxima Centauri以及七个TRAPPIST-1行星，其本身的大小并不比它大很多。太阳系的木星。

该团队使用Sloan Digital Sky Survey的APOGEE光谱仪测量了恒星的近红外光，得出了碳，氧，镁，铝，钾，钙，钛和铁的丰度。

Teske说：“ APOGEE测量Ross 128最亮的近红外光的能力是这项研究的关键。”特斯克说：“它使我们能够解决有关罗斯128 b的“类似地球”的一些基本问题。

当恒星年轻时，它们被一团旋转的气体和尘埃围绕着，岩石行星从这些气体和尘埃中积聚。恒星的化学性质会影响盘的内容，以及由此产生的行星的矿物学和内部结构。例如，行星中镁，铁和硅的含量将控制其内部核心和地幔层的质量比。

研究小组确定Ross 128的铁含量与我们的太阳相似。尽管他们无法测量其硅的丰度，但恒星中铁与镁的比率表明其行星核Ross 128 b应该大于地球的核。

因为他们知道罗斯128 b的最小质量和恒星丰度，所以他们还能够估算出行星半径的范围，由于行星轨道围绕恒星的定向方式，因此无法直接测量。

知道行星的质量和半径对于了解其组成很重要，因为这两个测量值可用于计算其体积密度。此外，当以这种方式对行星进行量化时，天文学家已经意识到，半径大于地球大约1.7倍的行星可能被诸如海王星的高气体包裹物包围，而半径较小的行星则可能更岩石化，就像我们这样自己的星球。

罗斯128b的估计半径表明它应该是岩石。

最后，通过测量Ross 128b的温度并估算行星的半径，团队能够确定应有多少颗主恒星的光从Ross 128b的表面反射出来，这表明我们第二近的岩石邻居可能已经温带气候。

Souto说：“通过确定来自其恒星的光告诉我们有关该系统化学的信息，我们可以学习到另一个行星，这令人兴奋。”“尽管罗斯128 b不是地球的双胞胎，但我们对其潜在的地质活动仍然知之甚少，但我们能够进一步证明其是温带行星，其表面上可能有液态水。”

出版物：Diogo Souto等人，“来自APOGEE Spectra的Ross 128系外行星系统的星体和行星表征”，ApJL，2018年； doi：10.3847 / 2041-8213 / aac896