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一項由列日大學和西班牙國家科學研究委員會（CSIC）的研究人員領導的研究——使用美國國家航空航天局（NASA）的TESS望遠鏡的觀測數據——發現了一個由兩顆略大于地球的行星組成的系統，它們圍繞著一顆冷恒星進行同步舞蹈。這個系統被命名為TOI-2096，距離地球150光年。

這一發現是歐洲和美國大學之間密切合作的結果，得益于美國的太空任務TESS（凌日系外行星巡天衛星），該任務旨在尋找圍繞著附近明亮恒星運行的行星。“TESS正在使用凌日法進行全天巡天，也就是說，監測數千顆恒星的亮度，尋找輕微的變暗，這可能是由一顆行星從恒星和觀測者之間經過造成的。然而，盡管TESS有能力探測新世界，但該任務需要地面望遠鏡的支持來確認檢測到的信號的行星性質，”Francisco J. Pozuelos解釋道，他是這篇論文的第一作者，前列日大學ExoTIC實驗室成員，現已加入西班牙國家科學研究委員會（IAA-CSIC）。

TOI-2096 b和TOI-2096 c這兩顆行星是用一個國際地面望遠鏡網絡觀測到的，從而使它們得到了確認和表征。大多數凌日是用由列日大學領導的TRAPPIST和SPECULOOS項目的望遠鏡獲得的。“通過對數據進行詳盡的分析，我們發現這兩顆行星處于共振軌道：對于外層行星的每一次軌道，內層行星圍繞恒星運行兩次，”列日大學ExoTIC實驗室的博士生Mathilde Timmermans說，她是這篇科學論文的第二作者。因此，它們的周期非常接近于彼此的倍數，約為3.12天（對于b行星）和約6.38天（對于c行星）。這是一種非常特殊的配置，它導致了行星之間強烈的引力相互作用。這種相互作用會延遲或加速行星在恒星前面經過，并可能在不久的將來使用更大的望遠鏡測量行星質量。

超級地球概念圖

發現這個系統的研究人員估計，b行星的半徑——最靠近恒星的那顆——是地球的1.2倍，因此被稱為“超級地球”。它的性質可能與地球相似：一顆主要由巖石組成的行星，可能被一層稀薄的大氣層包圍。同樣，c行星的半徑是地球半徑的1.9倍，是海王星半徑的55%，這可能將這顆行星歸入“迷你海王星”的類別，這些行星由一個巖石和冰組成的核心和一個富含氫或水的大氣層組成，例如我們太陽系中的天王星和海王星。這些大小非常有趣，因為半徑在1.5到2.5個地球半徑之間的行星數量比理論模型預測的要少，使這些行星成為罕見物。“鑒于它們的大小，這些行星具有至關重要的意義，”Mathilde Timmermans說，“超級地球和迷你海王星的形成至今仍是一個謎。有幾種形成模型試圖解釋它，但沒有一個完全符合觀測結果。TOI-2096是迄今為止發現的唯一一個系統，它有一顆超級地球和一顆迷你海王星，正好處于模型相互矛盾的大小。換句話說，TOI-2096可能是我們一直在尋找的系統，以了解這些行星系統是如何形成的。”

“此外，這些行星是其類別中最適合研究其可能大氣層的行星之一，”Francisco J. Pozuelos解釋道。由于行星與宿主恒星之間的相對大小，以及恒星的亮度，我們發現這個系統是用JWST太空望遠鏡對其大氣進行詳細研究的最佳候選者之一。我們希望能夠通過與其他大學和研究中心協調來快速完成這項工作。這些研究將有助于確認b和c行星周圍是否存在大氣層（無論廣泛與否），從而給我們提供關于它們形成機制的線索。

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