IT之家 5 月 24 日消息，美国国家航空航天局的系外行星探测卫星凌日系外行星巡天卫星（TESS），发布了迄今最完整的地球全域星空观测图。这份星图标注出了太阳系外 6000 颗潜在行星的位置。 这批候选及已确认的系外行星，均是该探测器在 2025 年 9 月前探测发现的。2025 年 9 月也标志着 TESS 卫星第二次延期任务正式收官。该探测卫星于 2018 年 4 月，从卡纳维拉尔角 40 号航天发射台发射升空。 马里兰州格林贝尔特市美国宇航局戈达德太空飞行中心的 TESS 项目副科学家丽贝卡 · 亨塞尔在声明中表示：“过去八年间，TESS 源源不断产出系外行星科研成果。它助力人类发现了各类体积迥异的行星，既有酷似水星的小型星体，也有体积远超木星的巨型行星。部分行星处于宜居带范围内，地表或许能够留存液态水，这也是人类探寻地外生命的关键依据。” 据IT之家了解，TESS 依靠行星凌日现象搜寻系外行星。当行星从宿主恒星前方掠过、遮挡恒星光线时，恒星亮度会出现微弱降幅，卫星便借此捕捉行星踪迹。探测器将整片观测空域划分为多个天区，每个天区内有数万颗恒星。卫星搭载四台相机，对单个天区持续观测约一个月，捕捉细微亮度变化后，再切换至下一观测区域。 这份全新的 TESS 全天拼接星图，整合了 2018 年 4 月至 2025 年 9 月期间 96 个天区的观测数据。图中蓝色圆点代表约 700 颗已确认系外行星，其中包含诸多奇特天体，既有被宿主恒星逐步吞噬的行星，也有遍布全域火山的荒芜星球。橙色圆点则是卫星探测到、尚未最终核实的候选系外行星。 诸多惊人新发现仍在不断涌现，不少成果还未纳入这份星图。仅今年，TESS 就发现了一个前所未见的行星系统，系统内包含一颗超级地球，以及一颗运行轨道极度扁长且倾角极大的伴星。同年，卫星还捕捉到两颗行星相撞的痕迹，撞击产生的碎片云悬浮在宿主恒星前方。研究这场剧烈天体碰撞，有助于推演数十亿年前地球与天体撞击事件，科学界认为月球正是诞生于此次撞击之中。 戈达德太空飞行中心 TESS 项目科学家艾莉森 · 扬布拉德称：“借助自动化算法深度挖掘海量观测数据，我们总能收获意外发现。除行星探测外，TESS 还助力科研人员观测新生恒星群、研究星系动态活动，同时监测近地小行星。” 随着 TESS 持续扫描整片夜空，未来还将带来更多未知惊喜。
IT之家 5 月 12 日消息，人类对于宜居系外行星的搜寻从未停止，但成果寥寥。加州大学河滨分校的研究人员开发了一个新模型，用来评估行星大小对其保持大气层能力的影响，并确定了宜居行星的下限尺寸约为 0.8 倍地球半径。相关研究成果已在 arXiv 上发布预印本。 研究人员开发的“小于地球宜居性模型”（STEHM）显示，行星必须跨过两道门槛，才能具备孕育生命的条件。 第一个门槛是重力。尺寸较小的行星质量更小、引力更低、逃逸速度也更低，这使得高层大气中的高能粒子很容易通过“金斯（大气）逃逸”机制泄漏到太空中。 第二个门槛是内部冷却。较小行星的表面积与体积之比更高，其内部冷却速度远快于较大行星。随着行星冷却，岩石圈（即外壳）迅速增厚，基本抑制了行星上的火山活动。由于火山喷发是长期维持大气层的主要途径之一，火山活动减少会大幅缩短大气层的存在时间。 STEHM 模型采用了相对简化的设定。研究人员将行星假设为“停滞盖”模式，即拥有一个完整无破碎的地壳。模型模拟的是二氧化碳大气层 ——CO2 分子较重，本身较难发生金斯逃逸，可以说是维持大气层的最佳情况。 尽管存在这些限制，模型仍清晰显示 0.7 至 0.8 倍地球半径之间存在一个临界点。等于或大于 0.8 倍地球半径的行星能够将大气层保持数十亿年；而 0.7 倍及更小的行星，其大气层会在宿主恒星的极紫外辐射下不可避免地被剥离。例如，一颗 0.6 倍地球半径的行星，大气层仅能维持约 4 亿年，可能不足以让生命发展出抵御大气层缺失的能力；而 0.5 倍地球半径的行星，大气层会在短短 3000 万年内被完全剥离。 该研究也指出了三种罕见的例外情况，可以让较小行星免受大气层流失的命运。 一是行星形成时拥有较大的碳储量，多余的碳可以延缓大气层被剥离的过程达数十亿年。 二是小行星具有低核心半径分数（例如没有金属核），使其保有更大的地幔体积和挥发分储量，从而能持续数十亿年喷发出维持大气层的气体。 三是行星经历“冷启动”，地幔需要较长时间才升温并开始向大气释放二氧化碳，此时恒星本身已经老化，极紫外辐射减弱，大气层存在时间远长于热启动的情形。 不过，这些特征极为罕见。因此，该模型对天文学研究的启示非常直接：如果希望寻找外星生命，可能只需要关注 0.8 倍地球半径及以上的系外行星。任何比这更小的行星，除非具有极不寻常的组成，否则很可能只是漂浮在宇宙中的无大气岩质天体。 IT之家附论文地址： https://doi.org/10.48550/arXiv.2605.00170
IT之家 4 月 16 日消息，天文学家利用詹姆斯・韦布空间望远镜（JWST），对一颗系外行星展开了观测研究，这颗行星有望帮助人类界定行星与恒星之间的界限。 据IT之家了解，这颗奇特的系外行星是天鹅座 29 b（29 Cygni b）， 一颗质量约为木星 15 倍的气态巨行星，距离地球 133 光年。 人们普遍认为，大多数行星是通过“自下而上”的方式形成的：岩石和冰块的微小团块不断聚合，逐渐长成一颗行星。然而，这种机制很难解释像天鹅座 29 b 这样大质量行星的形成。 这类巨行星被认为是通过“自上而下”的方式形成的 —— 在围绕新生恒星旋转的原行星盘中，致密的气体和尘埃区域直接坍缩而成。这与恒星自身的形成方式相同，恒星便是由更大规模的星际气体和尘埃云中的致密区域形成。 如今，韦布望远镜已获得多方面证据，表明像天鹅座 29 b 这样的巨型行星，也有可能像较小的行星一样，通过自下而上的方式形成。 天鹅座 29 b 正处于两种形成机制的分界线上，其巨大质量看似符合自上而下的形成方式，但其宽阔的轨道 —— 与恒星的平均距离约为 15 亿英里（24 亿公里），与太阳系中天王星到太阳的距离相近，又暗示它可能是自下而上形成的。 研究团队利用韦布望远镜的近红外相机（NIRCam），直接拍摄到了天鹅座 29 b 的影像。该项目计划对四颗系外行星进行成像，这些行星的轨道都在距离恒星约 93 亿英里（150 亿公里）以内，质量介于木星的 1 到 15 倍之间。这些行星都相对年轻，形成时产生的热量仍未散去，温度在 530 至 1000 摄氏度（990 至 1830 华氏度）之间，这意味着它们的大气化学成分也应较为相似。 研究人员探测了被二氧化碳和一氧化碳吸收的光线，从而测量出天鹅座 29 b 大气中比氦更重的元素（天文学家称之为“金属”）的含量。 结果显示，这颗系外行星的金属丰度约为地球的 150 倍，甚至远高于其母恒星。这表明，在形成过程中，这颗气态巨行星从其诞生的原行星盘中，大量吞噬了富含金属的物质团块。 团队还确定，天鹅座 29 b 的轨道平面与母恒星的自转方向一致， 这进一步证明它确实是在原行星盘内形成的。 随着该项目继续对同类行星展开研究，未来将揭示其他巨型行星在形成时是否也同样“贪婪”地抓取了富金属物质。这最终有望帮助科学家解开银河系中质量最大的行星究竟是如何诞生的谜题：它们究竟是像恒星一样形成，还是像普通小行星一样形成。 该团队的研究成果已于 4 月 14 日发表在《天体物理学杂志快报》（Astrophysical Journal Letters）上。 参考资料： https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae374a
IT之家 4 月 13 日消息，科学家证实，一颗系外行星的化学成分与其宿主恒星高度一致，这验证了关于行星形成与演化的一个核心假设。 天文学家发现，巨型系外行星 WASP-189b 的化学成分与其母星高度吻合，首次直接证实了天体生物学领域的一项关键理论。 这一突破性发现，源于人类首次在行星大气中同时探测到气态镁和硅。研究人员借助双子座南望远镜完成了此次观测，该望远镜隶属于国际双子座天文台，由美国国家科学基金会提供部分资金，并由基金会下属的国家光学红外天文研究实验室负责运营。 据IT之家了解，WASP-189b 位于天秤座，距离地球近 320 光年（约 1.9 千万亿英里），被归类为超热木星。这类行星温度极高，足以让镁、硅、铁等构成岩石的元素汽化，这也使其成为光谱分析的理想观测对象 —— 光谱分析可将光线分解为不同波长，从而识别天体的化学特征。 该研究由亚利桑那州立大学研究生豪尔赫 · 安东尼奥 · 桑切斯领衔，联合一支国际天文学家团队共同完成。他们利用安装在智利双子座南望远镜上的高分辨率沉浸光栅红外光谱仪，对 WASP-189b 进行观测，这台设备让他们得以同时测量行星大气中的镁和硅含量。 结果显示，这颗行星的镁硅比例与其宿主恒星完全一致。这是首个直接证据，支撑了长期以来关于行星形成的理论假设，也为研究系外行星的起源与演化开辟了新路径。 双子座望远镜与突破性观测 美国国家科学基金会国家光学红外天文研究实验室项目主任克里斯 · 戴维斯表示：“这些发现彰显了双子座望远镜的科研价值，帮助我们解析太阳系周边形形色色的系外行星特征。唯有依托双子座望远镜的尖端设备，此类发现才成为可能。” 科学家认为，像 WASP-189b 这样的热巨行星，其外层大气的形成受诞生时所处的原行星盘影响。这些原行星盘由气体和尘埃构成，研究人员长期假设其化学成分与宿主恒星一致，因为二者均源自同一片星际物质云。 在此之前，恒星与行星之间的这种化学成分关联，仅在太阳系内的研究中被间接推断，从未在系外行星上得到直接观测证实。 恒星与行星化学成分关联的首个实证 桑切斯表示：“WASP-189b 为我们理解类地行星形成提供了亟需的观测依据。它通过可测量的数据，证实了恒星化学成分与用于形成行星的岩石物质比例相匹配的推测。” 这一关联不仅对解析行星形成机制意义重大，也关乎天体生物学研究 —— 该学科旨在探索支持生命存在的宇宙环境。通过分析恒星的化学成分，科学家可以估算其行星中造岩元素的丰度，而这些元素会直接影响行星的关键特征，比如磁场、板块构造，以及向大气、海洋和土壤释放生命必需化学物质的过程。 对宜居性研究及未来探索的意义 该研究合著者、亚利桑那州立大学副教授迈克尔 · 莱恩称：“我们的研究证明，地基高分辨率光谱仪能够精准测定镁、硅等关键元素，而这两种元素正是岩石行星形成的基础物质。这项技术的进步，为系外行星大气研究打开了全新维度。” 未来通过多波段、高分辨率的持续观测，将进一步深化人类对 WASP-189b 等系外行星大气的认知。相关研究将揭示遥远天体上存在的完整化学物质谱系，更深入地阐释行星的形成、演化过程，以及其潜在的生命承载条件。