寻找另一个世界连载之一：“苔丝”的新发现

利用美国宇航局“凌日系外行星调查卫星”（英文缩写为TESS，简称“苔丝”)的数据，科学家们已经确定了一个大小是地球95%大小的系外行星。

这颗系外行星位于TOI 700恒星系，在该恒星的宜居带中运行，很可能是颗岩质星球，表面可能存在液态水。TOI 700是一颗小而冷的M矮星，位于南剑鱼座，距离我们大约100光年。

这颗新发现的系外行星被命名为TOI 700 e，天文学家此前在这个恒星系统中发现了三颗行星，分别是TOI 700 b、c和d。其中的TOI 700 d星是2020年发现的，公转周期为37天，也在该恒星的宜居带运行。TOI 700 b行星轨道位于最里面，大小大约是地球大小的90%，每10天绕恒星一周。TOI 700 c比地球大2.5倍多，公转周期是16天。这几颗行星可能被潮汐锁定，这意味着它们公转周期与自转周期相同，就像月球一样，其中一面总是面对母恒星。

“苔丝”又经过一年的巡天观测，发现了TOI 700 e。行星e比行星d小大约10%。TOI 700 e位于行星c和d之间，处于乐观宜居带，公转周期为28天，也可能被潮汐锁定。

“宜居带”定义的是一段与母恒星的距离区域，在这个区域运行的行星表面可能存在液态水，那里的条件可能正适合生命，既不太热也不太冷。这是目前所知的少数几个拥有多个小型宜居带行星的系统之一。这使得TOI 700系统成为一个令人兴奋的后续项目。

艺术家创作的“苔丝”在轨运行图

“苔丝”是美国宇航局的天体物理探索者任务之一，2018年4月18日搭载SpaceX猎鹰9号火箭发射升空，旨在通过“凌日”法，调查太阳附近20万颗最亮的恒星，寻找可能存在生命的太阳系外行星。“苔丝”项目的科学家们预计，该任务将对数千颗候选行星进行编目，其中，大约300颗预计是地球大小和不超过超级地球大小两倍的系外行星。

在最初的两年时间里，“苔丝”对整个天空进行调查。首先将天空分成26个不同的扇区，每个扇区的跨度为24度乘96度，比之前的“开普勒任务”监测到的天空区域大400倍。这个区域有多大呢？打个比方，从地球上看，月亮占据半度，不到“苔丝”相机视场的1/9000。每个扇区观测周期为27天，“苔丝”以凝视两分钟的节奏观察最亮的恒星。

“苔丝”研究的恒星比“开普勒任务”和K2后续调查的恒星亮30至100倍，这将使地面和空间望远镜对目标星星的后续观测更加容易。

“苔丝”从2018年开始观察南方天空，然后转向北方天空。2020年，它返回到南部天空进行补充观测。凭借这一年额外的观测数据，研究团队修订并细化行星大小数据，比最初的计算小10%左右，幸运地发现了TOI 700 e。

行星凌日现象。艺术家绘制的围绕类太阳恒星开普勒-11运行的六颗行星

行星“凌日”会造成恒星表观亮度下降，该方法可精确测量行星围绕其恒星的轨道长度

“苔丝”每隔27天会巡视一片扇形天区。长时间的凝视能够跟踪恒星亮度的变化，从而发现“凌日”现象——从观测者角度看，一颗行星穿越其恒星前面。刚刚完成了第二年的北部天空观测，在这项任务的数据宝库中，也许还隐藏其他奥秘，也许不久又有令人兴奋的发现。

任务由麻省理工学院领导，美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。合作伙伴包括美国诺斯罗普·格鲁曼公司、美国宇航局艾姆斯研究中心、哈佛&史密森天体物理中心、麻省理工学院的林肯实验室、太空望远镜科学研究所，另外，全世界有十几所大学、研究所和天文台都参与了这项任务。

协助“苔丝”的基特峰美国国家天文台WIYN3.5米望远镜

除了寻找系外行星之外，“苔丝”还将允许来自更广泛社区的科学家在任务期间通过其客座研究员方案，请求对大约2万个额外天体目标进行天体物理学研究。

研究人员在第241届美国天文学会会议上展示了这一成果。一篇关于新发现行星的论文被《天体物理学杂志快报》收录。