如何繪製系外行星環圖

星光 dips 揭示了遙遠恆星周圍超級土星的結構

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在《天文學家繪製超級土星環圖》一文中,摘自《大眾科學雜誌1月刊,萊頓大學天文學家馬修·肯沃思講述了發現一個環系統的故事,該環系統比土星的環系統大 200 倍,圍繞著遙遠的恆星 J1407。儘管它的尺寸相當大,但在星際距離上,這個環系統通常對我們來說是完全不可見的——事實上,肯沃思和他的同行們還沒有瞥見過 J1407b,這顆巨大的行星一定是它的宿主。我們知道環系統存在的唯一原因是,偶然地,肯沃思和其他研究人員在 2007 年看到它的陰影“凌日”穿過其恆星表面之後。

肯沃思的影片動畫將 J1407 環的模型對映到來自凌日的實際資料(黃色邊框點)上。每個環都會阻擋少量星光,投下我們可以在地球上探測到的陰影。透過將連續的星光 dips 串聯起來並研究每個 dips 發生的速度,肯沃思和他的同事們能夠推斷出該系統包含至少一百個環,並且相對於我們在地球上的視角,它是傾斜的。有趣的是,他們還在系統中發現了一個大的空區域,這是一個明顯的跡象,表明可能存在一顆火星大小的衛星——一顆系外衛星——當它穿過環時掃出一個空隙。

自 2007 年以來,沒有發生進一步的凌日——未被看到的行星 J1407b 及其環尚未完成繞其恆星的另一次軌道執行。肯沃思和其他幾位天文學家現在幾乎每晚都在監測 J1407,等待下一次凌日開始時星光的第一次命運般的 dips。如果並且當它發生時,一項全球觀測活動將尋求確認其結構和系外衛星,同時更詳細地繪製其地圖。

李·比林斯 是一位專門研究天文學、物理學、行星科學和太空飛行的科學記者,並且是《大眾科學》的高階編輯。他是廣受好評的著作《五億年的孤獨:在星空中尋找生命》的作者,該書於 2014 年榮獲美國物理學會的科學傳播獎。除了為《大眾科學》工作外,比林斯的文章還發表在《紐約時報》、《華爾街日報》、《波士頓環球報》、《連線》、《新科學家》、《大眾科學》和許多其他出版物上。比林斯是一位充滿活力的公眾演說家,曾為 NASA 噴氣推進實驗室和谷歌做過特邀演講,並曾擔任《國家地理》、突破獎基金會、先鋒工作室和各種其他組織舉辦的活動的主持人。

比林斯於 2014 年加入《大眾科學》,此前曾在《SEED》雜誌擔任編輯。他擁有明尼蘇達大學新聞學學士學位。

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大眾科學雜誌 第 314 卷 第 1 期這篇文章最初以“如何繪製系外行星環圖”為標題發表在 大眾科學雜誌 第 314 卷 第 1 期 ()
doi:10.1038/scientificamerican012016-5fMyZZ0i8OumGTcZKYuRfm
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