科学家本周在西雅图举行的年度美国天文学会会议上宣布，美国宇航局的过境系外行星测量卫星TESS发现了太阳系外第三颗小行星。

这颗名为HD 21749b的新行星在距离我们大约53光年远的恒星附近的星座中运行，在星座网中，并且到目前为止由TESS确定的三个行星中的轨道周期最长。与另外两颗行星相比，HD 21749b在相对悠闲的36天内绕着它的恒星行进 - Pi Mensae b，一个拥有6.3天轨道的“超级地球”和LHS 3844b，一个围绕它的恒星速度的岩石世界仅用了11个小时。在TESS观测的前三个月发现了所有三颗行星。

新行星的表面可能大约300华氏度 - 相对较酷，因为它接近它的恒星，它几乎和太阳一样明亮。

麻省理工学院卡夫利天体物理与空间研究所的博士后戴安娜·德拉戈米尔说：“这是我们所知道的最明亮的小行星。”“我们对热行星的大气层了解很多，但因为很难找到离它们的恒星更远的小行星，因此它们更冷，我们无法了解这些更小，更冷的行星。但这里我们很幸运，抓住了这个，现在可以更详细地研究它了。“

这颗行星大约是地球的三倍，这使它成为“海王星”的范畴。令人惊讶的是，它的质量也是地球的23倍。但这个星球不太可能是岩石，因此是可居住的;它更可能是由气体制成的，这种气体比海王星或天王星的气氛密度更大。

“我们认为这个星球不会像海王星或天王星一样气体，它们主要是氢气，而且非常浮肿，”德拉戈米尔说。“这个星球可能有一个密度的水，或一个厚厚的大气层。”

偶然地，研究人员还在相同的行星系统中检测到了第二颗行星的证据，尽管尚未得到证实，但这个行星具有更短的7.8天轨道。如果它被确认为行星，它可能是TESS发现的第一个地球大小的行星。

除了在AAS会议上展示他们的结果外，研究人员还向天体物理学杂志提交了一份论文。

“那里的东西”

自从它于2018年4月推出以来，麻省理工学院领导的特派团TESS一直在逐步监测天空，在近20万颗恒星附近瞬间下降。这种倾斜可能代表一颗行星经过那颗恒星。

卫星在每个扇区上训练其四个机载摄像机27天，从该特定区段的星星获取光线，然后转移到查看下一个。在为期两年的任务中，TESS将通过监控和拼接重叠的夜空切片来调查几乎整个天空。这颗卫星将在第一年用于测量南半球的天空，然后旋转到北半球的天空。

该任务向公众公布了TESS迄今收集的所有数据，这些数据来自它将在南部天空监测的13个部门中的前三个。对于他们的新分析，研究人员查看了7月25日至10月14日之间收集的数据。

在第1区数据中，德拉戈米尔在恒星HD 21749的光线中识别出单次传输或下降。由于卫星仅从扇区收集数据27天，因此难以识别轨道长于该时间段的行星;当行星再次绕过时，卫星可能已经转移到另一片天空。

令事情复杂化的是，恒星本身相对活跃，而德拉戈米尔并不确定她发现的单次运输是由于行星的过往还是恒星运动中的一个瞬间。因此，她咨询了第二个数据集，该数据集由高精度径向速度行星搜索器(HARPS)收集，这是一种安装在智利大型地面望远镜上的高精度光谱仪，它通过对主星的重力牵引来识别系外行星。

“他们十年前曾看过这个星系，从未公布任何东西，因为他们不确定他们是否正在观察一颗行星而不是恒星的活动，”德拉戈米尔说。“但我们有这个过境，并知道有什么东西在那里。”

恒星侦探

当研究人员查看HARPS数据时，他们每隔36天发现一次来自HD 21749的重复信号。据此，他们估计，如果他们确实看到了来自第1区的TESS数据的过境，那么36天后将出现另一个过境点，来自第3区的数据。当该数据公之于众时，一时的小故障就会产生差距在Dragomir期望第二次转换发生时的数据中。

“因为那时候数据中断，我们最初没有看到第二次过境，而且非常失望，”德拉戈米尔回忆道。“但我们重新提取数据并放大以更仔细地观察，并发现看起来像是过境的结束。”

她和她的同事将这种模式与他们最初发现的第一次全程运输进行了比较，并发现了近乎完美的匹配 - 这表明地球在36天的轨道上再次在其恒星前方通过。

“有相当多的侦探工作，合适的人在适当的时间，”德拉戈米尔说。“但我们很幸运，我们抓住了信号，他们非常清楚。”

他们还使用了Planet Finder光谱仪的数据，这是安装在智利麦哲伦望远镜上的仪器，用于进一步验证他们的发现并限制行星的质量和轨道。

一旦TESS完成了对整个天空的两年监测，科学团队就致力于向天文学界提供不到地球大小四倍的50个小行星的信息，以便进一步跟进地面望远镜或未来的詹姆斯韦伯太空望远镜。

“到目前为止，我们已经确认了三颗行星，还有更多只是等待望远镜，人们有时间确认，”德拉戈米尔说。“所以它真的很顺利，TESS已经帮助我们了解这些小行星的多样性。”

TESS是麻省理工学院在马萨诸塞州剑桥市领导和运营的NASA天体物理学探索者团，由戈达德管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的Northrop Grumman;美国宇航局位于加州硅谷的艾姆斯研究中心;马萨诸塞州剑桥的哈佛 - 史密森天体物理中心;MIT林肯实验室;和巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十几所大学，研究所和观察站参与了这项任务。