清華新聞網(wǎng)5月7日電 超級(jí)地球——質(zhì)量略大于地球的巖質(zhì)行星——在系外行星系統(tǒng)的外側(cè)軌道中普遍存在,，這些軌道此前被認(rèn)為主要由氣態(tài)巨行星占據(jù)（如太陽(yáng)系中的木星與土星）。一項(xiàng)多國(guó)參與的研究成果于近日發(fā)表于《科學(xué)》（Science）雜志,，揭示了此前鮮有探測(cè)的寒冷巖質(zhì)行星種群的存在,，也為系外行星形成機(jī)制的研究提供了新的線索。
圖1.從巖質(zhì)行星到巨型氣態(tài)行星的藝術(shù)想象圖
“我們?cè)跉鈶B(tài)巨行星的傳統(tǒng)軌道內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一顆‘超級(jí)地球’,，它的質(zhì)量介于地球與海王星之間,，這個(gè)軌道區(qū)域內(nèi)此前只發(fā)現(xiàn)過(guò)數(shù)百至數(shù)千倍地球質(zhì)量的行星,。”該研究的第一作者臧偉呈博士表示,。臧偉呈曾為清華大學(xué)天文系博士生,，現(xiàn)為哈佛大學(xué)-史密森天體物理中心（CfA）的冠名博士后學(xué)者，該研究的多數(shù)部分為臧偉呈在清華大學(xué)期間完成,，天文系為論文第一單位,。
研究團(tuán)隊(duì)利用韓國(guó)微透鏡望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)（KMTNet）的數(shù)據(jù)，對(duì)63顆通過(guò)微透鏡方法探測(cè)到的行星樣本進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,，其中就包括這顆超級(jí)地球,。該樣本大小是此前最大樣本的三倍，這一樣本揭示了位于行星系統(tǒng)外層寒冷區(qū)域的行星總體分布特征,。研究發(fā)現(xiàn),，這些行星與其主星的質(zhì)量比呈雙峰分布——這表明存在兩個(gè)不同的行星種群：一類是巖質(zhì)的超級(jí)地球，另一類是氣態(tài)巨行星,。
圖2.不同方法探測(cè)到的系外行星的軌道周期和與主星的質(zhì)量比分布,。品紅色星形表示本研究發(fā)現(xiàn)的位于土星軌道之外的超級(jí)地球。實(shí)心品紅色圓點(diǎn)代表本工作的統(tǒng)計(jì)樣本,，其包含63顆來(lái)自于KMTNet巡天的微引力透鏡行星,。空心品紅色圓點(diǎn)則為同為微引力透鏡方法探測(cè)到的其他行星,。該樣本揭示了在類似木星軌道上有兩類行星種群：超級(jí)地球與氣體巨行星
相關(guān)研究成果以“微引力透鏡事件表明超級(jí)地球類系外行星在類木星軌道上常見”（Microlensing events indicate that super-Earth exoplanets are common in Jupiter-like orbits）為題,，于4月25日發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。
臧偉呈為論文第一作者,，臧偉呈,、尹基正（Youn Kil Jung，韓國(guó)天文研究院）,、毛淑德（原清華大學(xué)天文系教授,、現(xiàn)任職西湖大學(xué)）、李忠旭（Chung-Uk Lee,，韓國(guó)天文研究院）為論文共同通訊作者,。清華大學(xué)天文系其他貢獻(xiàn)者包括祝偉副教授、原天文系博士生楊弘靖,、匡仁昆,、本科生張翔宇、本科生王涵悅,、博士生張紀(jì)元以及胡哲程,。
除KMTNet外，OGLE（光學(xué)重力透鏡實(shí)驗(yàn)，Optical Gravitational Lens Experiment）和MOA（天文物理重力微透鏡觀測(cè)實(shí)驗(yàn),，Microlensing Observations in Astrophysics）巡天項(xiàng)目也為這些系外行星的探測(cè)提供了數(shù)據(jù)支持,。
清華團(tuán)隊(duì)的相關(guān)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn6088
供稿：天文系
編輯：李華山
審核：郭玲
