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清華大學(xué)最新Science！

2025-04-26 20:51 ·北京 ·優(yōu)質(zhì)教育領(lǐng)域創(chuàng)作者

iNature

被歸類為超級地球的系外行星通常在短周期軌道上被觀測到，靠近它們的宿主恒星，但它們在更寬軌道上的豐度很少受到限制。引力微透鏡對寬軌道上的系外行星很敏感。

2025年4月24日，清華大學(xué)臧偉呈、西湖大學(xué)毛淑德、韓國天文研究院Chung-Uk Lee、Youn Kil Jung共同通訊在Science在線發(fā)表題為“Microlensing events indicate that super-Earth exoplanets are common in Jupiter-like orbits”的研究論文，該研究觀察到了微透鏡事件OGLE-2016-BLG-0007，這表明一顆行星-恒星質(zhì)量比大約是地球-太陽質(zhì)量比的兩倍，軌道比土星長。

關(guān)于行星系統(tǒng)形成和演化的信息被編碼在系外行星質(zhì)量和軌道間隔的分布中。在短周期軌道(P< 1年，其中P是軌道周期)上觀測到了許多系外行星，包括大量的超級地球(比地球大但比海王星小的行星)。這個術(shù)語是定性的，因此不同類別的系外行星可以根據(jù)行星半徑、行星質(zhì)量或行星-恒星質(zhì)量比(q)來定義，這取決于觀測技術(shù)。將類地行星和超級地球行星歸類為log

q

<–4.5的行星。對于更長周期的軌道(

P

> 1年)，只有較大的行星(氣態(tài)巨行星和冰態(tài)巨行星)的頻率已經(jīng)確定。在

P

> 1年的軌道上，包括超地球在內(nèi)的較小行星的數(shù)量很少受到限制。微透鏡對這樣的行星很敏感。

當(dāng)前景物體(稱為鏡頭)在觀察者和背景物體(源)之間通過時，就會發(fā)生重力微透鏡。這將聚焦來自光源的光，導(dǎo)致光源光曲線(其亮度是時間的函數(shù))出現(xiàn)短暫的明顯增加。對于透鏡和光源都是恒星的微透鏡事件，這種增亮通常會持續(xù)幾個月。如果透鏡星被一顆排列合適的行星環(huán)繞，額外的增亮?xí)B加在光變曲線上，持續(xù)數(shù)天或數(shù)小時。用微透鏡探測超級地球行星很有挑戰(zhàn)性，因為它們通常只會在幾個小時內(nèi)引起光變曲線的輕微變亮。由于晝夜循環(huán)或惡劣天氣，單個天文臺測得的光變曲線有間隙。因此，使用微透鏡探測超級地球行星通常需要結(jié)合多個天文臺的數(shù)據(jù)，以提供連續(xù)的光變曲線。