天文學家罕見地發現了一顆小型、寒冷的系外行星及其巨大的外部伴星，為了解地球等行星的形成提供了線索。

研究結果包括一顆半徑和質量介于地球和海王星之間的行星，其圍繞其主恒星的潛在軌道為 146 天。該恒星系統還包含一個外部大型伴星，其質量是木星的 100 倍。

這是一個罕見的發現，比海王星和天王星更小、更輕的系外行星非常難以探測，迄今為止只有少數被識別出來。這種罕見的系統對于更好地了解行星的形成和演化特別有趣;它們被認為是探測恒星周圍類地行星的關鍵一步。

新的行星系統是在 HD88986 恒星周圍發現的。這顆恒星的溫度與太陽相似，半徑稍大，并且足夠明亮，足以被英國各地黑暗天空地點的敏銳觀察者看到，例如班瑙布萊肯國家公園(布雷肯比肯斯)。

這項研究發表在《天文學與天體物理學》雜志上，由巴黎天體物理學研究所 (IAP) 的伊朗博士后 Neda Heidari 領導。在英國，華威大學高級研究員托馬斯·威爾遜(Thomas Wilson)共同領導了衛星數據分析，包括尋找新行星。該團隊還包括來自瑞士、智利和美國等 9 個國家的 29 個研究所的研究人員。

一顆寒冷的、類似海王星的系外行星

該行星系統包括一顆比海王星小的冷行星，即所謂的亞海王星，HD88986b。在已知的小于海王星或天王星的系外行星中，這顆行星的軌道周期最長(146 天)，且質量測量精確。

IAP 的內達·海達里 (Neda Heidari) 解釋說：“我們發現并測量了質量和半徑的大多數行星的軌道都很短，通常不到 40 天。為了與我們的太陽系進行比較，甚至包括距離太陽系最近的行星水星。太陽需要 88 天才能完成其軌道運行。由于缺乏對軌道較長的行星的探測，這給了解其他系統甚至太陽系中的行星如何形成和演化提出了挑戰。HD88986b 的軌道周期為 146 天，可能具有具有精確測量的小行星中已知最長的軌道。”

HD88986b 是使用法國上普羅旺斯天文臺的SOPHIE高精度光譜儀(一種分析系外行星光波長的機器)檢測到的。SOPHIE 使用“徑向速度法”探測并表征系外行星;測量圍繞恒星運行的行星引起的恒星微小運動變化。

這些觀測揭示了這顆行星，并讓團隊估計其質量約為地球的 17 倍。

美國宇航局的太空望遠鏡凌日系外行星勘測衛星(TESS)和歐洲航天局(ESA)的太空望遠鏡表征系外行星衛星(CHEOPS)獲得的補充觀測表明，這顆行星可能在其主恒星前面“凌日”。當它的軌道經過地球和恒星之間的視線時，就會發生這種情況，部分遮擋恒星——導致可觀察和量化的亮度下降。

這兩顆衛星的觀測結果使研究小組能夠直接估計出這顆行星的直徑約為地球的兩倍。該研究的結果依賴于超過 25 年的觀測，還包括來自歐空局蓋亞衛星和夏威夷凱克望遠鏡的數據。

此外，HD88986b的大氣溫度僅為190攝氏度，為研究所謂“冷”大氣的成分提供了難得的機會，因為大多數檢測到的系外行星大氣溫度都在1000攝氏度以上。

由于亞海王星HD88986b的軌道較寬(相當于地日距離的60%)，HD88986b可能與行星系統中可能存在的其他行星發生了罕見的相互作用，并且強紫外線造成的質量損失微弱。中心恒星的輻射。因此，它可能保留了其原始的化學成分，使科學家能夠探索這個行星系統形成和演化的可能情況。

華威大學物理系托馬斯·威爾遜 (Thomas Wilson) 表示：“HD88986b 本質上是一顆縮小版的海王星，位于水星和金星軌道之間。它成為研究最深入的小型寒冷系外行星之一，為研究其大氣層以了解其與地球的相似性鋪平了道路。它還圍繞一顆溫度與太陽相似的恒星運行，這使其成為柏拉圖太空望遠鏡發現的類地行星的先驅，而沃里克在其中發揮了主導作用。”

第二個外部同伴

天文學家還發現了中央恒星周圍的第二個外伴星。這顆系外行星質量特別大(超過木星質量的100倍)，其軌道周期長達數十年。需要進一步觀察以了解其本質并更好地確定其特性。

托馬斯·威爾遜補充道：“我們從指向 HD88986 的望遠鏡收集了超過 25 年的數據，這使得它成為研究時間最長的系外行星系統之一。這些豐富的數據揭示了第二個比木星質量更大的外伴星，它可能對類海王星行星的形成很重要，就像我們太陽系中的木星一樣。”