ESA系外行星观察员揭示了极端外星世界

Cheops是ESA表征ExOPlanet卫星的特征。这是第一个致力于研究已知系外行星的明亮，邻近恒星的任务，目的是对行星在其恒星前方经过时的大小进行高精度观测。

ESA的新系外行星飞行任务Cheops发现了附近的行星系统，其中包含迄今为止已知的最热，最极端的太阳系外行星之一：WASP-189湾这一发现是任务的第一个发现，它通过揭示这些外星世界的秘密，展示了Cheops独特的能力，可以阐明我们周围的宇宙。

Cheops（表征系外行星卫星）于2019年12月发射，旨在观察附近已知有行星的恒星。通过超精确地测量这些行星围绕恒星运行时来自这些系统的光水平的变化，Cheops可以初步表征这些行星的特征，进而加深我们对它们如何形成和演化的了解。

新发现涉及名为“ WASP-189 b”的所谓“超木星”。顾名思义，热木星是巨大的气体行星，有点像我们太阳系中的木星。但是，它们绕轨道运行得更远，更接近其宿主恒星，因此被加热到极限温度。

WASP-189行星系统的关键参数由ESA的系外行星飞行任务Cheops确定。

WASP-189 b的恒星位置比地球距太阳的距离近20倍，并且仅2.7天就完成了一个完整的轨道。它的宿主恒星比太阳大，比太阳高2000摄氏度，因此看起来发出蓝色光芒。这项新研究的主要作者，瑞士日内瓦大学的莫妮卡·伦德尔（Monika Lendl）说：“已知只有少数几个行星在如此炽热的恒星周围存在，而且该系统迄今为止是最亮的。”“ WASP-189b也是我们观测到的最明亮的炽热木星，它穿过恒星的前方或后方，使整个系统真正吸引人。”

首先，莫妮卡及其同事使用Cheops观测WASP-189 b，因为它在其掩星之后经过了它的宿星。“由于行星是如此明亮，当它短暂地移出视线时，实际上我们看到的来自系统的光线存在明显的下降，”莫妮卡解释说。“我们用它来测量行星的亮度，并将其温度限制在灼热的3200摄氏度。”

这使WASP-189 b成为最热和最极端的行星之一，完全不同于太阳系的任何行星。在这样的温度下，甚至铁之类的金属也会熔化并转变为气体，这使行星显然变得不适合人类居住。

Cheops看到的WASP-189系统。

接下来，Cheops看着WASP-189 b在它的恒星前经过-一个过境。过境可以揭示出行星的大小，形状和轨道特征。WASP-189b的确如此，发现它比木星半径大1.6倍，比想象的要大。

莫妮卡说：“我们还发现，恒星本身很有趣-它不是完美的圆形，但在赤道上比两极更大，更凉爽，这使恒星的两极显得更亮。”“它旋转得如此之快，以至于它被赤道向外拉！WASP-189 b的轨道是倾斜的，这增加了这种不对称性。它不会绕赤道移动，但会靠近恒星的两极。”

看到如此倾斜的轨道增加了木星热形成的现有谜团。为了使行星具有这样的倾斜轨道，它必须先向外形成然后再向内推动。人们认为这是由于系统中的多个行星争夺位置，或者是由于外部影响，例如另一颗恒星干扰了系统，将气体巨人推向恒星并进入了高度倾斜的非常短的轨道。“当我们测量了Cheops的倾斜度时，这表明WASP-189 b过去曾经历过这种相互作用，” Monika补充说。

艺术家对系外行星WASP-189b绕其宿主恒星旋转的印象。

Monika及其同事利用Cheops的高精度观测和光学功能揭示了WASP-189 b的秘密。 Cheops在今年1月张开了“眼睛”，并在4月开始常规的科学操作，并且自那以后的几个月中一直在努力扩大我们对系外行星和附近宇宙的了解。

ESA Cheops项目科学家Kate Isaak说：“ Cheops的第一个结果非常令人兴奋：这是早期明确的证据，表明该任务在精确度和性能方面实现了其诺言。”

在过去的25年中，发现了成千上万的系外行星，其中绝大多数在我们的太阳系中没有类似物，而更多的系来自当前和未来的地面勘测和太空任务。

凯特补充说：“ Cheops在研究这类系外行星方面扮演着独特的'跟进'角色。”“它将搜索从地面发现的行星的过境，并且在可能的情况下，将更精确地测量已经知道可以通过其主恒星的行星的大小。通过跟踪带有Cheops的系外行星，我们可以对它们的大气进行第一步表征，并确定存在的任何云的存在和性质。”

在接下来的几年中，Cheops将跟踪数百颗围绕明亮恒星运行的已知行星，在此基础上并扩展WASP-189b的工作。该任务是欧空局三项致力于系外行星探测和表征的科学任务中的第一个：它也具有重大的发现潜力-从确定未来任务的主要目标，这些任务将探测系外行星大气，到寻找新的行星和系外行星。

凯特说：“小行星不仅将加深我们对系外行星的理解，而且还将加深我们自己星球，太阳系以及更广阔的宇宙环境的理解。”

阅读有关使用CHEOPS太空望远镜分析过的宇宙中最极端的行星之一，以获取更多有关此研究的信息。

参考：M. Lendl，Sz。“ CHEOPS看到的WASP-189 b炎热的白天和不对称过渡”。Csizmadia，A。Deline，L。Fossati，D。Kitzmann，K。Heng，S。Hoyer，S。Salmon，W。Benz，C。Broeg等。2020年9月17日被接受，天文学与天体物理学。
10.1051/0004-6361/202038677