图 1：左上角的小面板显示了 NASA 的 TESS 太空望远镜的插图，该望远镜负责首次识别系外行星 TOI-2141B 和 TOI-1736B。 背景图片是OHP天文台的**，1安装了Sophie仪器的93米望远镜的圆顶负责探测和表征系外行星TOI-2141B，TOI-1736B和TOI-1736C。 **eder martioli。今天（12月15日）发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一项研究揭示了两个围绕类太阳恒星运行的新行星系统，也称为太阳类似物。
该研究由巴黎国家天体物理实验室（LNA MCTI）的全职研究员、巴黎天体物理研究所（IAP）的副研究员Eder Martioli博士和巴黎天体物理研究所（IAP）的研究员Guillaume Hébrard博士领导。
这两个系统被命名为TOI-1736和TOI-2141，负责探测这两个系统，使用美国宇航局的TESS太空望远镜和1.安装在法国南部的上普罗旺斯天文台（OHP）在93米望远镜上使用Sophie光谱仪进行观测，两者如图1所示。
像这样的行星系统不仅扩展了我们对类太阳恒星周围行星形成和演化的理解，而且还允许通过利用主星和太阳之间的相似性来更精确地测量这些行星的物理特性。
2024年，同样的193米望远镜在类太阳恒星51 Pegasi B周围发现了第一颗系外行星，天文学家米歇尔·马约尔（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz）获得了诺贝尔物理学奖，标志着我们对宇宙中行星系统的理解开始了一场革命。
今天，已知的系外行星有5500多颗，而且这个数字每天都在增长。 这些天体的发现为研究恒星周围行星的外观以及不同系统中发现的各种物理特征提供了机会。
自发现第一颗系外行星以来吸取的教训之一是，太阳系并不是独一无二的，也不包括所有可能的行星类型。 例如，飞马座的行星51 b的大小与木星差不多，但它的轨道比太阳系中的任何其他行星都更接近它的恒星，因此得名“热木星”。 系外行星系统中其他常见的行星类型包括超级地球和迷你海王星，这两种行星在我们的太阳系中都不存在。
另一个重要的发现是，各种恒星类型，无论是大还是小，热还是冷，都无法阻止行星的形成。 然而，恒星类型会影响某些行星类型的频率。
埃德尔·马蒂奥利博士的团队专注于研究两颗与太阳非常相似的恒星，每颗恒星都有一个迷你海王星，其中一颗也有一颗超级木星。 这两种类型的行星在太阳系中都没有对应物。 这使得人们能够更深入地了解具有独特特征的行星的存在，以及这些天体如何在类似于太阳的环境中演化。
这一发现的第一个系统TOI-2141由一颗位于250光年外的恒星组成，大小几乎相同，比我们的太阳略老。 它的化学成分也揭示了与太阳相比重元素的稀缺性。 这些较重元素的数量是行星形成的重要因素。
TOI-2141b行星是使用凌日探测到的，其中行星从恒星前方经过，引起小的周期性日食，这是通过监测恒星亮度的变化来检测的。 这颗行星的直径是地球的三倍，质量约为地球的24倍，被归类为迷你海王星。 每 18 个每26天绕恒星运行一次，仅为地球和太阳之间距离的13%。
由于它靠近恒星，这颗行星的温度估计在450°C左右。 它的密度表明存在岩石核心和含有大量水的大气层，尽管由于高温，它仅以气态形式存在。 在这个系统中没有发现其他行星，但由于观测方法的局限性，不能排除发现更小小行星的可能性。
图2：TOI-1736行星系统的艺术表现，以及TOI-1736C（左）和TOI-1736B（中）行星的超大规模描绘。 莱安德罗·德·阿尔梅达。 行星系统 TOI-1736
这一发现的第二个系统，TOI-1736，已经显示出自己的一些异国情调。 这颗主星位于290光年的距离上，与太阳非常相似，特别是在温度和年龄方面，仅比太阳大15%左右，重化学元素的浓度略高。
在这项研究中，发现TOI-1736系统有一颗更小、更冷的伴星，因此将其描述为双星系统。 然而，较冷的恒星距离足够远，可以避免干扰行星系统，而行星系统只围绕主太阳星运行。 在这个系统中至少探测到两颗行星，如图2所示。
第一个是TOI-1736b，它也是一颗直径为2的迷你海王星5倍，13倍地球质量。 它在距恒星一定距离处表现出凌日和轨道，相当于地球和太阳之间距离的7%，每7每 1 天跟踪一次。 由于这种接近，这颗行星从其恒星接收到更多的辐射，导致估计温度为800°C。
第二颗行星TOI-1736c没有凌日，它的质量是地球的2800倍，几乎是太阳系中最大的行星木星的9倍。 有了这个尺寸，TOI-1736c被归类为超级木星，险些错过了成为恒星的机会。
它每 570 天完成一次轨道。 这颗行星离太阳的距离仅比地球远30%，位于恒星TOI-1736的所谓宜居带。 该区域被定义为恒星周围具有合适温度的区域，以允许行星表面存在液态水。
TOI-1736c很可能是一颗气态巨行星，类似于木星，因此预计它不会像地球那样拥有固体表面。 然而，如果TOI-1736C行星恰好有一颗卫星，那么这样一个固体物体可能有一个大气层，这可能使液态水的存在成为可能，并可能成为一个宜居的世界。
对TOI-1736的观测显示，有迹象表明可能存在第三颗行星在更远的轨道上运行，需要长期监测才能确认。 因此，该团队继续使用OHP的Sophie光谱仪观察TOI-1736，希望很快收集到有关这颗恒星的更多信息，它与太阳非常相似，但具有如此多样化的行星系统。
更多信息：e.Martinoli 等人，TOI-1736 和 TOI-2141：TESS 和 Sophie 揭示的两个系统，包括围绕太阳类似物的亚海王星、天文学和天体物理学（2023 年）。 doi： 10.1051/0004-6361/202347744