开普勒90

开普勒90
KOI-351

開普勒90（KOI-351）行星系統與內太陽系比較(2017年12月14日)
特性
光谱分类F9V
觀測資料
曆元 2000
星座 天龍座
星官
赤經 18h 57m 44.038s
赤緯 +49° 18′ 18.58″
視星等（V） 14.0
天体测定
距离2545 ± 326 ly
(780 ± 100 pc)
詳細資料
开普勒90
質量1.2 ± 0.1 M☉
半徑1.2 ± 0.1 R☉
表面重力 (log g)4.4
亮度1.77 L☉
溫度6080+260
−170 K
金屬量-0.12 ± 0.18
自轉速度 (v sin i)4.6 ± 2.1 km/s
年齡~2 Gyr
其他命名
KIC 11442793, KOI-351

开普勒90（英語：Kepler-90），又稱KOI-351，是一颗位于天龙座的恒星。[1]目前发现它拥有八颗太阳系外行星，与太阳系行星数目相同，兩者同為已知擁有最多行星的恒星系统之一。[2]

早在2013年，克卜勒90就已被確認有七顆行星，是已知太陽系外恆星中發現行星數量最多的恆星。2017年12月14日，美國國家航空暨太空總署（NASA）和谷歌（Google）共同宣布发现开普勒90系统的第八颗行星开普勒90i，该发现借助了由谷歌研发的机器学习系统，這是少數透過人工智慧協助發現的系外行星（此次發現的兩顆行星為克卜勒90i與克卜勒80g），同時也使克卜勒90和太陽並列為已知擁有最多行星的恆星。[3]

恆星性質

开普勒90與太陽相似，其恆星光譜為G型或F型，即其顏色為黃色或黃白色。（太陽是G型主序星）這顆恆星的質量為太陽質量的1.13倍，半徑為太陽半徑的1.2倍，而有效溫度則為5930 K，比太陽的有效溫度5777K稍高。而這顆恆星的金屬量則為-0.17 ± 0.21，比太陽低數倍。[4]开普勒90擁有8顆行星，与太陽系数目相同。开普勒90與太陽系非常相似，唯一不同之處在於其行星系與母星的距離相差很大。[5]

行星系統

开普勒90距離地球約2,500光年，其行星系結構近似於太陽系，類地行星皆位於內側，而外側都是類木行星。其中六顆內行星屬於超級地球或迷你海王星，而其餘兩顆外行星則為氣體巨行星。但綜觀整個行星系，即使是最外側的行星h，軌道大小也還不及地球，因此开普勒90行星系常被暱稱為「迷你版的太陽系」。[4]

天文學家是透過凌日法這個系外行星偵測法來發現开普勒90的行星的。但是，使用這個方法的壞處是天文學家只能找出這些行星的大小，而非質量。[6]在該行星系中，開普勒90b是行星系中最接近恆星的行星，而開普勒90h則是行星系中距離恆星最遠的行星。[5]

根據德國新聞網站本地（英语：The Local），德國航空太空中心的天體物理學家於2013年10月28日指出他們發現了「至今距離太陽最遠的系外行星系。」[7]

开普勒90的行星系[8]
成員
(依恆星距離) 		质量 半長軸
(AU) 		轨道周期
(天) 		離心率 傾角 半径
b — 0.074 ± 0.016 7.008151 — 89.4° 1.31145066 R⊕
c — 0.089 ± 0.012 8.719375 — 89.68° 1.18815188 R⊕
i — 0.1234 14.44912 — 89.2° 1.32 R⊕
d — 0.32 ± 0.05 59.73667 — 89.71° 2.88070786 R⊕
e（英语：Kepler-90e） — 0.42 ± 0.06 91.93913 — 89.79° 2.66773724 R⊕
f（英语：Kepler-90f） — 0.48 ± 0.09 124.9144 0.01 89.77° 2.89191684 R⊕
g（英语：Kepler-90g） <0.8 MJ 0.71 ± 0.08 210.60697 — 89.8° 8.1265105 R⊕
h <1.2 MJ 1.01 ± 0.11 331.60059 — 89.6° 11.3210698 R⊕
开普勒90行星系统与太阳系的比较

開普勒90b、c和i

前三顆最接近開普勒90的行星由近至遠依序為開普勒90b、c和i，三者都是類地行星。雖然是半徑最小的三顆行星，它們都是超級地球，半徑分別比地球大31%、19%和32%。[9][10]其中b和c除了大小類似外，兩者的軌道週期正好呈現4:5的比例：b的轨道周期是7天，而c約是8.7天，當b繞行完母恆星5次時，c正好也繞行母恆星轉了4次，令到開普勒90、b和c處於天體位置衝。[9]這是典型的軌道共振現象，這個效應亦可見於木星的四顆內衛星：木衛一的平均軌道周期與木衛二呈2：1的軌道共振，和木衛三則有著4：1的軌道共振，此即木衛一每繞行木星兩圈，木衛二即繞行一圈；而木衛一每繞行四圈，木衛三便繞行一圈。[11]

開普勒90i發現於2017年，是由谷歌工程師 Christopher Shallue 和德州奧斯汀大學的天文學家 Andrew Vanderburg 沿著原先被忽略的微弱訊號找到的。i的軌道介於c和d之間，以約14.45天的周期繞行母恆星，表面溫度約709 K（約436°C），與水星的最高溫差不多。[9]

開普勒90d、e和f

開普勒90d、e和f都是迷你海王星，它們的軌道與水星的軌道相近，尤其是開普勒90e。開普勒90e的轨道周期為91.9天，與水星的轨道周期（87.969天）只差4天。在規模方面，d、e和f的半徑分別是地球半徑的2.9倍、2.7倍和2.9倍，它們均可被歸類為超級地球或迷你海王星。[12]由於其質量只是估算得出的，因此天文學家們仍然無法確定它們是屬於超級地球還是迷你海王星。值得注意的是，d、e和f亦有軌道共振的現象出現，而d、e和f的半長軸比例為的2:3:4。d的平均軌道周期與e有3：2的軌道共振，和f有2：1的軌道共振，即d每繞行開普勒90三周，e即繞行兩周；而d每繞行兩周，f繞行一周。[1]

開普勒90g和h

開普勒90g和h都是氣體巨行星，它們的規模是行星系中最大的，g和h的半徑分別是地球半徑的8倍和11倍，而兩者的轨道周期則為211天和331天。它們的半徑與太陽系中的木星（10.517地球半徑）和土星（9.449地球半徑）相似，而轨道周期則與金星（225天）和地球（365天）相似。另外，g很可能有衛星。[1]g與開普勒90的距離為1.01 AU，僅稍大於地球（1 AU）。[10]相比起太陽系最外圍行星海王星與太陽的距離（30.1 AU）小很多。[13]

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Cabrera et al. The Planetary System to KIC 11442793, Astrophysical Journal (submitted)
  2. ^ Lovis, C; et al. The HARPS search for southern extra-solar planets XXVII. Up to seven planets orbiting HD 10180: probing the architecture of low-mass planetary systems. Astronomy & Astrophysics. August 8, 2010, 528. Bibcode:2011A&A...528A.112L. arXiv:1011.4994 可免费查阅. doi:10.1051/0004-6361/201015577. 
  3. ^ Chou, Felecia; Hawkes, Alison; Northon, Karen. Release 17-098 - Artificial Intelligence, NASA Data Used to Discover Eighth Planet Circling Distant Star. NASA. 14 December 2017 [14 December 2017]. （原始内容存档于2017-12-17） （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 exopanet.eu: Planet KOI-351 h 互联网档案馆的存檔，存档日期2013-11-02., abgerufen am 29. Oktober 2013.
  5. ^ 5.0 5.1 DLR: Zweites Sonnensystem entdeckt （页面存档备份，存于互联网档案馆）, abgerufen am 29. Oktober 2013.
  6. ^ Planet Hunters VI: The First Kepler Seven Planet Candidate System and 13 Other Planet Candidates from the Kepler Archival Data
  7. ^ Węglowy Szowinista: Kepler-90 – miniaturowy Układ Słoneczny. [2013-12-02]. （原始内容存档于2016-03-10）. 
  8. ^ Kepler-90 Catalog - Exoplanet.eu. [2022-06-25]. （原始内容存档于2022-03-31）. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 NASA Exoplanet Archive. Kepler-90. NASA/Caltech. NASA Exoplanet Science Institute. [2017-12-18]. （原始内容存档于2019-08-22）. 
  10. ^ 10.0 10.1 Exploring the Tiny Planetary System of Kepler-90 - Planet Hunters. [2013-12-02]. （原始内容存档于2021-04-16）. 
  11. ^ Lopes, R. M. C.; et al. Lava Lakes on Io: Observations of Io's Volcanic Activity from Galileo NIMS During the 2001 Fly-bys. Icarus. 2004, 169 (1): 140–174. Bibcode:2004Icar..169..140L. doi:10.1016/j.icarus.2003.11.013. 
  12. ^ The Planetary System to KIC 11442793: A Compact Analogue to the Solar System
  13. ^ Stern, S. Alan; Colwell, Joshua E. Collisional Erosion in the Primordial Edgeworth-Kuiper Belt and the Generation of the 30–50 AU Kuiper Gap. The Astrophysical Journal (Geophysical, Astrophysical, and Planetary Sciences, Space Science Department, Southwest Research Institute). 1997, 490 (2): 879–882. Bibcode:1997ApJ...490..879S. doi:10.1086/304912.