TRAPPIST-1行星的最新观察引发了对恒星“污染”的担忧

今年早些时候，詹姆斯韦伯太空望远镜粉碎了银河系中发现的最像地球的系外行星之一的生命希望。

TRAPPIST-1b，一个质量是地球的1.4倍，半径是地球的1.1倍的世界，只是40光年远,没有可检测的气氛保护它免受主星的灼热辐射。

然而，使用中红外光度观测得出的这一发现并不出乎意料;这项研究更多的是在比我们通常做的温度更低的情况下对一个更小的岩石世界进行仔细研究。

现在，新的JWST近红外光谱观测正在进行中 - 它们表明系外行星主星的行为可能会干扰我们对该系外行星进行精确测量的能力。

TRAPPIST-1b仍然不适合我们所知道的生命居住，请注意。但由蒙特利尔大学的天文学家奥利维亚·林（Olivia Lim）领导的这一发现表明，恒星污染可能会对与系外行星无关的分子产生错误检测。

“我们的观测没有看到TRAPPIST-1 b周围大气的迹象。这告诉我们这颗行星可能是一块裸露的岩石，大气层高处有云层，或者有一种非常重的分子，如二氧化碳，使大气太小而无法探测。天体物理学家瑞安·麦克唐纳说密歇根大学。

“但我们确实看到的是，恒星绝对是主导我们观测的最大影响，这将对系统中的其他行星做同样的事情。

问题在于，恒星不只是一直以均匀的亮度坐在那里。星斑可导致变暗;光斑是明亮的斑点。恒星亮度的这些变化会对系外行星大气的光谱观测产生影响。

当系外行星在我们和它的主星之间凌日时，就会进行这样的观测。这会导致恒星的光线微微变暗;但是一些星光穿过行星盘边缘周围的系外行星大气层。

科学家可以寻找系外行星凌日时光谱的变化，并利用这些变化来寻找吸收和重新发射特定波长光的分子的特征。

如果恒星的光芒从未改变，那将很容易。但研究人员发现，恒星活动会严重污染光谱观测。

“除了来自恒星斑点和光斑的污染外，我们还看到了恒星耀斑，这是一种不可预测的事件，在此期间恒星看起来更亮了几分钟或几小时。林 说.

“这种耀斑影响了我们对行星阻挡光量的测量。恒星活动的这种特征很难建模，但我们需要考虑它们，以确保我们正确解释数据。

该团队对恒星污染进行了建模，然后对数据进行了两次分析：第一次去除了恒星污染，第二次完好无损。两个结果看起来非常相似;也就是说，带有TRAPPIST-1b的频谱与没有TRAPPIST-1b的频谱或多或少相同。

这证实了早期的中红外光度测量结果，该结果显示系外行星没有大气层。但该团队的工作也表明，在分析数据之前考虑恒星污染的重要性。

这是一件好事，现在想通了。TRAPPIST-1系统有七颗系外行星，其中三个位于恒星的宜居带 - 在一个很好的温带距离，对于我们所知道的生命来说，既不太热也不太冷。JWST尚未研究这些宜居带世界，但现在我们知道恒星污染可能会扭曲结果，科学家们可以考虑到这一点。

“鉴于缺乏恒星模型保真度，”研究人员得出结论，“需要对主星进行额外的理论工作和/或观测，以便更好地约束恒星污染对未来透射光谱的贡献。

该研究已发表在天体物理学杂志快报.

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