行星少年你有几斤几两？周一·知古通今|周二·牧夫专栏

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翻译：费思敏
校译：王延昕
编排：刘斯媛
后台：库特莉亚芙卡李子琦徐⑨坤胡永葳
原文链接：
https://ipag.osug.fr/french/actualites/faits-marquants/exoplanete-premiere-mesure-de-la-densite-d-une-tres-jeune-planete-avec-spirou.html
系外行星：借助SPIRou首次测量年轻行星的密度

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在法国天体物理学研究中心（下称“IRAP”）和格勒诺布尔行星学与天体物理学研究所（下称“IPAG”）的科学家的带领下，一个研究小组近日首次测量了一颗年轻系外行星的内部密度，这颗系外行星围绕着一颗形成不久的活跃恒星运行。尽管恒星活动产生了''噪音'' ，但本次测量最终还是借助了“行星猎手”加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）的SPIRou得以完成。本次测量结果已于2021年2月2日发表在皇家天文学月报中。
恒星AUMicroscopii（显微镜座AU ，下称“AUMic”）如其名位于南天显微镜座，距离地球32光年。它的年龄不超过2200万年，若是将恒星的寿命类比到人类的寿命，它可能只有几个月大而已。围绕它运行的行星系统也一样年轻，这次被测量的气态巨行星AUMicb就在这样一个恒星系统中运行。
这颗系外行星最初是由NASA的TESS探测器探测到的，而SPIRou分光偏振计近日测量出了它的质量和密度。这些数据与超过40亿年历史的海王星（的数据）非常接近。但AUMicb与母恒星之间的距离比海王星到太阳的距离近450倍，它的大气温度达到300°C ，因此被归类为“热海王星”家族（小编注：热海王星是一类假定存在的太阳系外行星，其轨道距离母星较近（通常小于1天文单位）。该类行星的质量接近于海王星和天王星的内核和包层质量之和）。
这颗行星的母恒星因为年轻而非常活跃，会产生强烈的磁场，这使得对AUMicb信号的分析变得非常复杂。正是由于SPIRou的性能与IRAP和IPAG的科学家们主导的工作相关，最终才得以确定行星质量以及密度，尽管AUMic的活动产生了“噪音” 。
SPIRou是在法国团队的指导下设计和制造的新一代仪器， 2018年才安装在加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）上。这是天文学家第一次测量到小于2亿年的系外行星的质量（借助SPIRou）和半径（借助TESS）。这也是由SPIRou测量质量的第一颗系外行星。

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SPIRou分光偏振计于2018年安装在加拿大-法国-夏威夷望远镜上。 SPIRou是在-200°C冷却的低温仪器，需要对其进行热调节至0.001°C的极端稳定态才能探测到行星图像
图源：SPIRou团队/SChastanet（CNRS/OMP）
为了寻找系外行星， SPIROu使用视向速度方法，该方法包括测量由于其所有行星的引力引起的恒星运动。该运动的幅度为我们提供了有关行星质量，两个物体各自的距离以及行星轨道的倾斜度和形状的信息。 SPIRou还可以同时对恒星光进行极化分析，从而使我们能够检测恒星的磁场，从而表征干扰视向速度数据的活动。的确，如果行星AUMicb以8.5m/s的速度调节其恒星的视向速度，则恒星AUMic表面上的磁活动会引起明显的视向速度变化，该变化可能达到80m/s ，并且可能淹没行星引起的信号。
在最近发表的其他三篇文章中，与SPIRou相关的研究小组也证实了这种新仪器具有无与伦比的性能，并研究了AUMicb的另一个特性：轨道倾角。巴黎天体物理学研究所的研究表明，这一倾角与其母恒星的赤道平面高度吻合，这说明它的形成过程没有受到其他大质量物体的干扰。
所有这些结果都为完善行星形成和迁移的模型提供了新的信息。

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图片来源：NASA-JPL/加州理工学院

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AUMicb大气温度达到300摄氏度，公转周期为8.46天，其半径大约是地球的4倍，质量大约是地球的17倍，密度仅略高于水的密度，比地球的密度小4倍，接近海王星的密度。参见：
SPIRouStaresataYoungRebel:
【行星少年你有几斤几两？】theAUMicPlanetarySystem ， https://www.cfht.hawaii.edu/en/news/AUMicb/
大家知道英语中的恒星用“star”来表示，而法语中的“star”也是指恒星吗？法语中的“star”一般指作为人的演艺界明星或政界明星等，而法语中的“恒星”常用“étoile”来表示。