新发现一颗轨道奇特的超级地球 HD 20794 d，为研究生命和宜居性提供了新的机会。
这张插图显示了星星HD 20794周围的可居住区(绿色)以及系统中三颗行星的轨迹。其中一颗行星同时穿过乐观和悲观的宜居带。
每一次外星行星的发现，都是完善行星形成、太阳系结构、宜居带以及可居住性模型的机会。每颗新行星都为科学探索提供了更多的数据，帮助我们理解宇宙是如何形成的，以及为何事物会如此运转。然而，某些行星的特性如此独特，令人不得不集中精力进行深入研究和密切观察。
HD 20794 d就是这样一颗行星，它是一颗超级地球，拥有一条非常特殊的轨道，天文学家通过这颗行星有机会测试有关宜居性以及乐观与悲观宜居带的理论。
这颗行星绕着一颗类似太阳的恒星运行，距离地球约20光年。它的轨道非常偏心，从0.7到1.5天文单位不等。行星的一半时间在假定的宜居带之外，另一半则进入并稍微位于宜居带内。
那么，像这样的行星上，生命是否有可能存活呢？
在天文尺度上，这颗行星距离我们非常近，并且它所绕的恒星也很明亮，因此它成为了观察和研究的理想目标。2023年首次报道了这颗行星的发现，而最新的研究确认了它的存在，并指出它是进一步研究的理想对象。
这项新研究名为《重访邻近恒星HD 20794的多行星系统》，并已发表在《天文学与天体物理学》期刊上。该研究的第一作者是西班牙加那利天体物理研究所的N. Nari。
尽管HD 20794 d的发现已有几年，但直到新研究确认它的存在之前，它一直只是一个候选行星。由于它的轨道周期约为640天，科学家称它为“640 d行星”。这项新研究为这颗行星提供了更多的观测细节，特别是它是大气研究的绝佳候选者。由于它的轨道在宜居带内外往返，它为我们提供了更多了解宜居性和验证科学模型的机会。
“HD 20794，它是HD 20794 d绕行的恒星，并不是一颗普通的恒星，”日内瓦大学天文学系高级讲师、研究员、该研究的共同作者Xavier Dumusque解释道，“它的亮度和位置使它成为未来望远镜观察外星行星大气层的理想候选。”
由于它如此接近且明亮，这颗行星已经成为观察的目标。天体物理学家们已经拥有来自HARPS和ESPRESSO等设施20年的数据。HARPS是高精度径向速度行星搜索仪，而ESPRESSO是用于岩质外星行星和稳定光谱观察的高精度分光仪。
“HD 20794已经是长期径向速度(RV)调查的一部分，旨在寻找太阳型恒星周围的小振幅、长周期信号，已有超过20年的HARPS和ESPRESSO观测数据可供分析，”论文中指出。
尽管已有20年的数据，发现这颗超级地球依然充满挑战。为了从这些数据中提取出行星的存在，天文学家开发了一种新的算法，名为YARARA，它是一种数据降噪算法，最近在日内瓦大学(UNIGE)开发。行星常常被数据中的噪音掩盖，YARARA能够筛选出噪音，提取出有效数据。
“我们分析了这些数据多年，仔细去除污染源，”牛津大学的博士后研究员、研究的共同作者、YARARA算法的开发者Michael Cretignier解释道。他还是2023年首次报告HD 20794 d发现的论文的主要作者。
HD 20794 d的发现使天文学家更加关注这颗恒星。“低活动度和HD 20794的亮度使得它成为最适合这项研究的目标之一，”作者们指出。
这个行星系统包含三颗行星，研究表明它们都是超级地球，尽管HD 20794 d也有可能是一颗迷你海王星，拥有不可忽视的氢氦大气层。它的轨道偏心率为0.45，质量约为地球的5.8倍。
这颗行星最有趣的特点是它的轨道。“HD 20794 d的轨道周期位于乐观和保守的宜居带之间，”作者们在研究中写道，“这是一个有趣的结果，因为我们没有很多M
新研究的这一数字显示了HD 20794 d的偏心轨道如何在其647天的轨道上进出乐观和悲观的可居住区。
这颗行星充满了吸引力。它不仅有着异常的轨道，而且离我们很近，且绕行一颗明亮的恒星。“行星系统的接近性，加上恒星和行星的距离以及行星与恒星的对比度，使得这颗行星成为未来通过直接成像设施进行大气层特征研究的理想候选者，”作者们写道。
其中一个设施是欧洲南方天文台的大型望远镜(VLT)上的ANDES仪器。ANDES是高分辨率仪器，可以在类地行星的大气层中寻找生命迹象。外星行星大气层中生物标志物的检测是该仪器的主要科学任务之一。
不过，在HD 20794 d上发现生物标志物并非易事，科学家们需要跨多个学科进行大量的工作。一些工作已经开始。
日内瓦大学(UNIGE)科学学院的生命宇宙中心(CVU)研究人员已经开始研究这颗行星的宜居性条件。
本文译自 Universe Today，由BALI编辑发布。
