一個由國際研究團隊組成的小組近日揭示,在距離地球約190 光年的雙星系統 TOI-2267中,發現了三顆地球大小的行星(兩顆已證實及一顆地球大小的行星候選者)。這項研究發表於《天文與天文物理學》(Astronomy & Astrophysics)期刊,為理解行星在雙星環境中的形成與穩定性提供了全新觀點。長久以來,這類環境被認為不利於複雜行星系統的發展。
TOI-2267系統的藝術家想像圖。 Credit: Mario Sucerquia (University of Grenoble Alpes).
TOI-2267擁有獨特的行星配置:兩顆行星繞其中一顆恆星運行,另一顆行星則繞伴星運行。這使得TOI-2267成為第一個已知在兩顆恆星周圍都觀測到凌日現象的雙星系統。TOI-2267是一個緊密雙星系統(compact binary),兩顆恆星以極近距離互繞,形成一個對行星形成而言極不穩定的重力環境,然而卻在其中發現了三顆短週期、地球大小的行星。
NASA的TESS太空望遠鏡提供了最初的觀測資料,但這三顆行星中的兩顆,最早由列日大學(ULiège)與西班牙安達盧西亞天文物理研究所(IAA-CSIC)的天文學家利用他們自行開發的偵測軟體SHERLOCK發現,這一項早期發現讓團隊得以提前啟動地面後續觀測。為了確認這些訊號為行星所致,研究團隊展開了一場多天文台合作觀測。其中由列日大學主導的SPECULOOS與TRAPPIST望遠鏡扮演了關鍵角色。這兩套自動化望遠鏡系統專門研究圍繞黯淡、低溫恆星運行的小型系外行星,對於確認行星和描述系統特徵至關重要。
由左至右依序為:1955年DSS/POSS-I影像、1996年DSS/POSS-II影像、2011年Pan-STARRS 影像,以及 2025年Artemis-1m0影像。紅色圓圈標示的是TOI-2267在2022年11月9日的位置。Credit: S. Zúñiga-Fernández et al.
在如此緊密的雙星系統中發現三顆地球大小行星,是一次極為罕見的機會,能夠讓科學家在複雜重力環境下測試行星形成理論的極限,並更深入理解銀河系中行星系統結構的多樣性。這個系統堪稱是研究岩質行星如何在極端動力學條件下形成與存續的天然實驗室,在此之前普遍認為這樣的環境無法維持穩定的行星軌道。
這項發現引發了許多關於雙星系統行星形成的問題,並為後續觀測開啟新方向,包括使用韋伯太空望遠鏡與下一代大型地面望遠鏡進行研究。這些儀器能讓天文學家更精確測量行星的質量、密度,甚至可能解析其大氣成分。除了發現本身的震撼意義外,這項成果也突顯了結合太空任務(如TESS)與專用地面望遠鏡(如SPECULOOS、TRAPPIST)的威力,展現了在推動系外行星科學前沿方面共同合作的潛力。
資料來源:Phys.org
原始論文(Open Access):S. Zúñiga-Fernández et al, Two warm Earth-sized exoplanets and an Earth-sized candidate in the M5V-M6V binary system TOI-2267, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554419
文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。