这颗比地球稍小的系外行星，能为我们找到宇宙其它的生命存在吗？

来源：NASA爱好者

NASA的凌星系外行星巡天望远镜（TESS）在L98-59系统中发现了三颗行星，上图显示了与地球和火星相比这三颗行星的大小，从左往右半径依次增大。

图片来源：NASA戈达德航天飞行中心

美国航空航天局（NASA）的凌星系外行星巡天望远镜（Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS）发现了一颗新的行星，大小介于火星和地球之间，绕着附近的一颗明亮、温度较低的恒星运转。这颗被称作L 98-59b的星球，标志着迄今为止TESS所发现的最小的行星。

除了L 98-59b，绕同一颗恒星运行的还有另外两颗行星。虽然这三个行星的尺寸现在都已经确定了，我们还需要用其他望远镜来进行更深入的研究，以确定这三颗行星是否具有大气层；如果有，则需要确定具体有哪些气体存在。L 98-59系统的发现，让已知小型系外行星（exoplanet，即太阳系以外的行星）的数量变为原来的两倍，这一类系外行星具有极佳的后续深入研究潜质。

“对TESS来说，这项最新的发现是一项工程上和科学上伟大的成就，” 天体物理学家韦塞林•科斯托夫（Veselin Kostov）说，“要研究小行星的大气层，需要有一个围绕明亮恒星的短轨道，但这样的行星很难被发现。L 98-59系统具有令人着迷的未来研究潜力。”科斯托夫来自NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德航天飞行中心（Goddard Space Flight Center）和加利福尼亚州山景城的地外文明探索（Search for Extraterrestrial Intelligence，SETI）研究所。

由科斯托夫作为主要作者的一篇相关论文，已于6月27日发表在《天文学杂志》（The Astronomical Journal）上，现已在网站上线。

NASA的凌星系外行星巡天望远镜（TESS）发现了一颗名为L 98-59b的系外行星，是迄今为止TESS所发现的系外行星中最小的一个，也是围绕附近一颗明亮恒星L 98-59的三个行星的其中一个。如本视频中的插图所示，云层占据着“金星带”（Venus zone），该区域是L 98-59系统中恒星表面向外的一片空间，其中的行星可能具有与金星类似的大气。系统中最外侧的行星也可能具有类似海王星的大气层。 

视频来源：NASA戈达德航天飞行中心

L 98-59b的大小约为地球的80％，比TESS先前发现的最小记录保持者还要小大约10％。它的主星L 98-59是一颗M型红矮星（M dwarf），质量大约是太阳的三分之一，位于南方星座飞鱼座（Volans）之中，距离我们约35光年。虽然L 98-59b打破了TESS的最小系外行星观测记录，但在NASA开普勒卫星（Kepler satellite）收集的数据中，发现了几颗更小的行星，包括开普勒-37b（Kepler-37b），只比月球大了20％。

L 98-59系统中的另外两颗行星，L 98-59c和L 98-59d，大小分别是地球的1.4倍和1.6倍。TESS能顺利发现这三颗行星，都是由于每颗行星在TESS和它们的主星前面经过时，主星的亮度会周期性地下降。

每27天，TESS就会对一个24度×96度的天空区域（被称为“扇区”，sector）进行了监测，到今年7月，TESS将完成它第一年的观测，届时，南部天空将由13个扇区构成，而L 98-59系统将出现在其中的7个扇区里。科斯托夫的团队希望，TESS第一年的完整观测能让科学家完善已知的这三颗行星，并探寻更多未知的世界。

 “如果在一个系统中，有不止一颗行星围绕恒星运行，它们就会在引力上相互作用，”来自戈达德航天飞行中心和马里兰大学帕克分校（University of Maryland, College Park）的天体物理学家乔纳森•布兰德（Jonathan Brande）说，“TESS将在数量足够多的扇区中观测到L 98-59，因此它或许能够探测到轨道运行周期在100天左右的行星。如果幸运之神对我们极其青睐，我们可能还会观察到未被发现的行星对目前已知行星的引力效应。”布兰德同时也是该论文的共同作者。

NASA最新的行星猎人，凌星系外行星巡天望远镜（TESS），对天空中的每个扇区都会监测一整个月，在行星从主星面前经过（成为“凌星”，transit，太阳系中的凌星即凌日）时，观察恒星光线强度的下降。TESS将分别绘制南部天空和北部天空的13个扇区，共26个。

视频来源：NASA戈达德航天飞行中心

像L 98-59这样的M型红矮星，占据着我们银河系所有恒星的四分之三，但这些恒星的质量还不到太阳的一半，也比太阳“凉爽”得多，表面温度还不到太阳的70％。其他著名的M型红矮星还有TRAPPIST-1，围绕它运行的有7个与地球大小相近的行星；以及我们最近的恒星邻居Proxima Centauri，它拥有一颗确认的行星。这些体积小、温度低的恒星在银河系中如此常见，因此科学家希望能了解更多以它们为中心形成的行星系统。

L 98-59b是这个行星系统中最靠里的那一颗，每2.25天就绕主星运行一周，它与系统中心的恒星距离如此之近，以至于它接收的来自主星的能量是地球从太阳所获得能量的22倍。

来源:NASA

三颗行星中间的那颗，L 98-59c，每3.7天公转一周，其接收的能量辐射约为地球的11倍。L 98-59d是迄今为止在该系统中已知的最外层的行星，每7.5天公转一周，沐浴在大约4倍于地球的辐射能量之中。

来源:NASA

这三颗行星没有一个是位于恒星的“宜居带”（habitable zone）内的，所谓恒星的“宜居带”，指的是在距离恒星的该范围内，行星表面可能存在液态水。然而，所有这三颗行星都落在了被科学家称为“金星带”（Venus zone）的范围内，“金星带”也是一个距离恒星的位置范围，在这个距离范围内，具有类似早期地球大气层的行星可能会经历迅速甚至失控的温室效应过程，从而转变为拥有与金星类似的大气层。从最外层第三颗行星的大小判断，它可能是与金星相似的岩石世界；也可能更像海王星，拥有一个小小的岩石内核，包裹在厚厚的大气层之下。

TESS的目标之一，就是建立一个小型岩石行星的目录，特别的是，这些行星公转轨道离主星很近，围绕的主星非常明亮；NASA即将发射的詹姆斯•韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope）会利用这样一个目录进行行星大气研究。TRAPPIST-1系统中有四颗行星已经成为了首要候选者，科斯托夫的团队认为L 98-59系统中的行星也会被记入其中。

TESS任务将满足我们的两个愿望：理解我们来自何处，以及在宇宙中我们是否是生命唯一的存在。

“如果我们身处L 98-59系统之中，当我们观测太阳的时候，地球和金星的凌日现象会让我们认为这两颗行星几乎完全相同，但我们知道事实并非如此，”戈达德航天飞行中心的天体物理学家约书亚•施利德（Joshua Schlieder）说道，“为什么地球变得适合居住而金星没有，关于这个问题我们仍然有很多没弄清楚的地方。如果我们能够在其他星系中找到类似的例子，比如L 98-59，并对其进行研究，我们或许就能解开其中一些秘密。” 施利德也是论文的作者之一。

TESS是NASA天体物理学探索者计划（Astrophysics Explorer）中的一项任务，由位于马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院（MIT）领导和运行，由NASA戈达德航天飞行中心管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯洛普•格鲁门公司（Northrop Grumman）、NASA位于加州硅谷的艾姆斯研究中心（Ames Research Center）、位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛 - 史密森天体物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）、麻省理工学院林肯实验室（Lincoln Laboratory），以及位于巴尔的摩的空间望远镜科学研究所（Space Telescope Science Institute），来自全世界的十几所大学、研究所和观察站参与了这项任务。

参考：

https://exoplanets.nasa.gov/news/1587/tess-finds-its-smallest-planet-yet/