利用“行星獵手”SPIRou 法國團隊首次為年輕行星稱重

在法國天體物理學和行星學研究所和格勒諾布爾行星學和天體物理學研究所科學家帶領下，法國研究小組首次測量了一顆非常年輕的系外行星的內部密度，該行星圍繞著一顆新近形成且活躍的恒星運行。

SPIRou是為加拿大—法國—夏威夷望遠鏡開發的新型光譜偏振儀，主要用于探測系外行星，研究新形成的恒星與行星。為了探測行星系統，SPIRou使用測速技術，能夠通過多普勒效應揭示恒星速度的微小波動，從而發現行星的存在。法國團隊利用這一“行星獵手”對顯微鏡座AU(AU Mic)中的一顆行星進行了測量。

顯微鏡座AU是距離太陽系32.3光年的一顆紅矮星，只有不到2200萬年的歷史，還不到太陽年齡的1%，因而圍繞它的行星系統也非常年輕。

這顆編號為AU Mic b的系外行星最初是由美國國家航空航天局(NASA)的凌日系外行星勘測衛星苔絲(TESS)探測到的，法國團隊通過SPIRou分光極譜儀揭示了它的質量和密度。結果顯示，該行星與超過40億年歷史的海王星非常相似。但是AU Mic b距離其恒星的距離比海王星近450倍。其大氣溫度達到300℃，可視為一顆“熱海王星”。

顯微鏡座AU的恒星活動特別活躍，會產生強烈的磁場，這使得對AU Mic b的信號分析變得非常復雜。盡管恒星活動產生了“噪音”，但法國團隊借助SPIRou實現了“降噪”，最終確定了其行星質量和密度。

這是天文學家首次獲得小于2億歲的系外行星密度，AU Mic b也是第一顆由SPIRou測量質量的系外行星。

巴黎天體研究所還借助SPIRou研究和驗證了AU Mic b的另一個特征：其軌道傾角與母恒星的赤道面高度吻合，這表明它的形成并未受到其他大型天體的干擾。

總編輯圈點：

為什么要給系外行星稱重?這件事看起來有點無聊。30多光年的距離雖然不算太遠，但300℃的高溫顯然不是什么潛力宜居地，知不知道它的體重，都不會有什么影響。然而從行星科學角度來看，能夠精確高效地稱重行星，一方面可以提供對以前行星理論的獨立檢驗，這對天文學甚至是未來的航天發展都有意義;另一方面，也是人類光譜測量儀技術進步的彰顯——我們總要一點點地把觸角伸向更深遠的宇宙，不能因為自己的渺小，而放棄對大尺度宇宙的探索。(李宏策)