美国国家航空航天局的Spitzer，TESS发现了可能被火山覆盖的地球大小的世界

天文学家发现了一颗地球大小的系外行星，或太阳系以外的世界，可能布满了火山。这颗被称为LP 791-18 d的行星可能会像木星的卫星木卫一一样频繁地发生火山爆发，木卫一是太阳系中火山活动最活跃的天体。

他们使用美国国家航空航天局的TESS（凌日外行星探测卫星）和退役的斯皮策太空望远镜以及一套地面天文台的数据发现并研究了这颗行星。

蒙特利尔大学特罗蒂尔外行星研究所（iREx）毕业生Merrin Peterson领导的一篇关于这颗行星的论文发表在5月17日出版的科学期刊《自然》上。

LP 791-18 d，这是一个艺术家的概念，是一个地球大小的世界，距离我们大约90光年。来自系统中一颗质量更大的行星的引力牵引，如背景中的蓝色圆盘所示，可能会导致内部加热和火山爆发，就像木星的卫星木卫一一样，木卫一是太阳系中地质最活跃的天体。天文学家利用美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜和TESS（凌日外行星探测卫星）以及许多其他天文台的数据发现并研究了这颗行星。

“LP 791-18 d是潮汐锁定的，这意味着同一侧总是面对它的恒星，”计划并监督这项研究的合著者、iREx天文学教授比约恩·本内克说。“白天可能太热，地表上不可能存在液态水。但我们怀疑，地球上发生的大量火山活动可能会维持大气层，这可能会使水在夜间凝结。”

LP 791-18 d围绕一颗位于南部火山口的约90光年外的小红矮星运行。研究小组估计，它只比地球稍大，质量也更大。

在这一发现之前，天文学家已经知道该系统中的另外两个世界，称为LP 791-18 b和c。内部行星b比地球大约20%。外行星c大约是地球的2.5倍大，质量是地球的7倍多。

在每一个轨道上，行星d和c都非常靠近。质量更大的行星c的每一次近距离掠过都会对行星d产生引力牵引，使其轨道呈椭圆形。在这条椭圆路径上，行星d每次绕恒星运行时都会发生轻微变形。这些变形可以产生足够的内部摩擦，从而大幅加热行星内部，并在其表面产生火山活动。木星和它的一些卫星以类似的方式影响木卫一。

行星d位于宜居带的内缘，这是科学家假设行星表面可能存在液态水的距离恒星的传统范围。如果这颗行星在地质上像研究小组怀疑的那样活跃，它就可以维持大气层。地球夜晚的温度可能会下降到足以让水在表面凝结的程度。

行星c已经被批准在詹姆斯·韦伯太空望远镜上观测时间，该团队认为行星d也是该任务进行大气研究的杰出候选者。

帕萨迪纳加州理工学院NASA外行星科学研究所的研究科学家、合著者杰西·克里斯蒂安森说：“天体生物学是一个广泛研究地球及其他地方生命起源的领域，其中一个大问题是构造或火山活动对生命是否必要。”。“除了可能提供大气层外，这些过程还可能搅动原本会下沉并被困在地壳中的物质，包括我们认为对生命重要的物质，如碳。”

斯皮策对该系统的观测是该卫星在2020年1月退役前收集的最后一批卫星之一。

美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室的斯皮策项目经理Joseph Hunt说：“在斯皮策号任务结束后的几年里，看到这些发现和出版物的继续，真是令人难以置信。”。“这确实表明了我们一流的工程师和科学家的成功。他们不仅一起建造了一艘航天器，还建造了一个数据集，该数据集仍然是天体物理学界的资产。”

TESS是美国国家航空航天局的天体物理探索者任务，由麻省理工学院领导和运营，位于马萨诸塞州剑桥市，由美国国家航空宇航局戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括总部位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司；美国国家航空航天局位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心；位于马萨诸塞州剑桥的哈佛和史密森天体物理中心；麻省理工学院林肯实验室；以及巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十几所大学、研究机构和天文台参与了此次任务。

斯皮策在其生命周期内收集的全部科学数据都可以通过斯皮策数据档案馆向公众提供，该档案馆位于加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院IPAC的红外科学档案馆。美国国家航空航天局喷气推进实验室是加州理工学院的一个部门，为该机构位于华盛顿的科学任务理事会管理斯皮策任务操作。科学行动在加州理工学院IPAC的斯皮策科学中心进行。太空飞行器的运营基地设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁太空公司。