科學家驚奇發現：這顆系外行星輕得令人費解！

天文學家在距離太陽系250光年的地方，發現了一顆超級地球和一顆次海王星。這些行星讓我們得以一窺銀河系中常見，但太陽系中卻缺席的行星型別。透過美國國家航空暨太空總署（NASA）的凌日系外行星巡天衛星（TESS）和HARPS-N高解析度光譜儀，研究人員測量了它們的軌道、質量和密度，揭示了它們組成上的有趣細節。其中，TOI-1453 c的輕質量特性暗示它可能擁有厚厚的大氣層或以水為主的內部結構，這使得它成為未來大氣研究的熱門候選者。

天文學家發現了兩顆圍繞TOI-1453執行的系外行星，這顆恆星位於天龍座，距離地球約250光年。這兩顆行星分別是超級地球和次海王星，它們是銀河系中最常見的行星型別，但在我們的太陽系中卻不存在。這項發現最近發表在《天文學與天體物理學》期刊上，為研究行星大氣層和了解這些世界的形成與演化提供了新的機會。

TOI-1453屬於一個雙星系統，比太陽稍小且溫度較低。這兩顆新發現的行星為我們提供了行星多樣性的有趣視角。雖然超級地球和次海王星在系外行星中佔主導地位，但它們的組成和大氣特性仍然是一個謎。這項發現為我們提供了關於太陽系外行星系統形成和發展的寶貴見解。

研究人員利用TESS和HARPS-N的資料，確認了TOI-1453 b和TOI-1453 c的存在。列日大學的天體物理學家Manu Stalport解釋道，這兩顆行星在特性上形成了有趣的對比。TOI-1453 b是一顆超級地球，比地球稍大，可能是岩石構成的，每4.3天繞恆星一週，距離恆星非常近。相比之下，TOI-1453 c是一顆次海王星，大小約為地球的2.2倍，但質量僅為地球的2.9倍，這使得它成為迄今為止發現的密度最低的次海王星之一，這也引發了關於其組成的疑問。

探測系外行星仍然是一項複雜的任務。研究團隊依賴兩種關鍵方法來確認他們的發現。凌日法（TESS資料）測量行星經過宿主恆星前方時的大小和軌道週期，這會導致恆星亮度略微下降。第二種方法是徑向速度測量（HARPS-N資料），它涉及觀測恆星在行星引力作用下的速度變化。透過研究行星對宿主恆星的引力影響，研究人員能夠測量它們的質量和密度。

這些觀察結果顯示，TOI-1453 c的質量極輕，這表明它可能擁有富含氫的大氣層或以水為主的組成。Manu Stalport興奮地表示，這使得它成為未來大氣研究的理想候選者。瞭解它們的形成和演化，可能為包括我們自己在內的行星系統的發展提供線索。

此外，這兩顆行星的軌道配置接近3:2共振，這意味著內行星每繞行三圈，外行星幾乎正好繞行兩圈。這種共振被認為是軌道遷移的自然結果，為行星如何移動並最終穩定在其軌道上提供了線索。

這項發現開啟了新的研究前景。像詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）這樣的觀測儀器，可以分析TOI-1453 c的大氣層，以確定其主要組成。如果這顆行星擁有豐富的氫大氣層或以水為主的內部結構，它可能會重新定義我們對次海王星及其形成的理解。

參考文獻：TESS and HARPS-N unveil two planets transiting TOI-1453. A super-Earth and one of the lowest mass sub-Neptunes by M. Stalport et al., 10 March 2025, Astronomy & Astrophysics. DOI: 10.1051/0004-6361/202452969