單次凌日現象！你應該對這個新的系外行星的發現感到非常興奮

對於系外行星的研究，尤其是尋找行星的新方法和有趣的方法，我有一個非常軟的地方。而最新的這個，它可能會改變一切。這是為什麼。

在一篇發表在arXiv上的論文中，由日內瓦大學的Helen Giles帶領的研究人員發現了一顆距地球1800光年的行星，叫做(深呼吸)EPIC248847494b。這顆行星本身很有趣，我們稍後會講到，但是他們發現它的方式非常令人興奮。

我們有很多尋找行星的方法，比如尋找由行星引力引起的恆星的擺動，即徑向速度法。然而，最常見的方法是過境法。這包括觀察行星在前方經過時恆星光的傾角。

這是迄今為止最成功的方法，出現了成千上萬顆行星，主要是由美國宇航局的開普勒望遠鏡觀測到的。然而，一個問題是，你需要看到一個行星的三次凌日來確認它的存在，並排除其他的可能性，比如信號是望遠鏡的故障。

對於軌道較短的行星，從幾天到幾周，這相對容易。然而，對於較長的軌道上的行星，比如那些在類似地球的軌道上運行了一年的行星，這是特別棘手的，因為你需要觀察恆星很長一段時間。因此，我們發現短軌道行星比長軌道行星要多。

我們發現的許多行星都被稱為熱木星，在極其狹窄的軌道上，不適宜居住的氣態巨行星。

短軌道行星通常離它們的恆星太近，因此太熱，無法承載生命——除了那些圍繞著較冷的矮恆星運行的行星，儘管它們的輻射爆發可能是個問題。在更多類太陽恆星周圍的宜居帶里的行星，溫度剛好適合水的存在，它們的軌道往往較長。

這就是為什麼這篇最新的論文如此令人興奮。研究人員能夠證實，在長期軌道上存在的一顆行星，僅僅是一顆被稱為「單凌日行星」的行星。他們首先通過開普勒望遠鏡第二次運行的數據——K2——發現了單個的凌日現象，然後用徑向速度法追蹤並找到了這顆行星。

Giles說，「通常只需要『找到』一顆過境的系外行星，至少需要三次過渡，而且大多數自動化的過境軟體都內置了這種功能。」「但我發現這一轉變的技術是用肉眼觀察成千上萬條光線曲線。」

這可能對未來發現更多的行星有巨大的影響，包括像地球一樣的行星。

到目前為止，已經發現了一些其他的單凌日行星候選者。然而，大多數是在短期軌道上。EPIC248847494b是獨一無二的，它需要10年的時間環繞它的恆星，使它成為有史以來最長的單凌日行星。使用傳統的運輸方法，我們至少要用30年才能確認它的存在。

然而，Giles和她的團隊對智利的瑞士歐拉望遠鏡進行了後續的徑向速度測量，並從ESA的Gaia任務中插入了這顆恆星的信息。通過人工查看開普勒的數據，他們能夠發現候選行星，然後研究它。

他們發現這顆行星很可能是一顆氣體巨星，大約是木星的1.1倍大，它的運行軌道距離是4.5 AU(天文單位，1 AU是地球和太陽的距離)。這就把它放在了恆星的宜居帶中。

它的傳輸時間也非常長，長達54個小時。從遠處看，地球的凌日只會持續13個小時。因此，你需要長期觀察這個星球，才能看到它。

賈爾斯說:「凌日現象一直困擾著尋找長周期行星，所以這就是為什麼這是一個令人興奮的發現。」「這為尋找行星打開了一扇新的窗戶。」

這對於2018年4月發射的凌日系外行星勘測衛星(TESS)來說是非常重要的。苔絲利用凌日的方法觀測了大約85%的天空，預計將發現2萬多顆行星。

苔絲預計會發現數千顆新的行星。

它只會觀察天空的每個區域27天，這意味著它只會看到三次凌日現象，這些行星在短軌道上運行不到一周。對於其他運行軌道較長的行星，如地球，賈爾斯所使用的技術將是絕對關鍵的。

「從理論上講——是的!」當被問及她的技術是否能幫助我們找到更多類似地球的行星時，賈爾斯說。「在另一個地球的情況下，我們可以在一次運輸後開始追蹤它。」

美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的高級項目科學家約翰·馬瑟(John Mather)博士沒有參與這篇論文，他在接受IFLScience採訪時表示，發現這顆行星的技術對於未來的系外行星天文學來說是一項令人興奮的技術。他說:「正如他們所說的，我們將有很多『單瞬變』要考慮，我們將不得不開發出應對它們的方法。」

「類地行星也將是單軌道觀測的候選。如果其中任何一個看起來非常有趣，我們肯定會想辦法用其他方法來證實它們，這將需要相當大的努力。

至於EPIC248847494b本身，它不僅僅是在這裡編造數字。雖然這顆行星可能是一個氣態巨星，但我們太陽系中的所有氣態巨星都有自己的衛星。如果這顆行星也被稱為外宮，那麼它在宜居帶的位置可能就是一個適合生命存在的好地方。

研究小組在他們的論文中寫道:「這是一個極好的候選，可以用來探測可能適合居住的外沖星。」我們還沒有發現任何外沖星，但很有可能它們就在那裡。

至少，我們有一種尋找系外行星的新方法。在尋找像我們這樣的軌道上可能適合居住的星球時，EPIC248847494b可能只是成千上萬令人興奮的單凌日行星中的第一個。

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