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恒星

开普勒-90

开普勒-90是一颗类太阳恒星,拥有八颗确认行星,发现时首次追平太阳系的行星数量。结构熟悉却高度压缩。神经网络从旧开普勒数据中找回第八颗行星i的微弱信号,补齐了整个系统。

代表色
#F3C56B
视觉素材: Procedural color fallback derived from the Cosmos Banter catalog profile

Kepler-90的大小改变后,行星信息会如何变化?

开普勒太空望远镜并没有直接测量 Kepler-90 行星的直径,而是测量了每颗行星遮挡了多少星光。要将这一比例转换为实际的行星大小,需要知道中心恒星的半径。例如,如果恒星比之前估计的大 5%,同样遮挡相同星光的八颗行星的半径也会大约增加 5%。因此,对中心恒星的精确测量越准确,行星的大小也越准确。

  • 约 6,000K 多项研究计算出的恒星表面温度
  • 约为太阳的 1.2 倍 本文计算行星值时使用的恒星质量
  • 约为太阳的 1.2 倍 本文计算行星值时使用的恒星半径
  • 约 848 秒差距 相当于 2,770 光年的地球距离

如何通过行星遮挡的星光测量其大小?

如果简单假设行星经过恒星的正中央,减少的星光比例大约等于行星半径与恒星半径比例的平方。如果星光减少了万分之一,这意味着行星半径约为恒星半径的百分之一。在这个阶段能够知道的不是实际长度,而是与恒星相比的大小。

必须将Kepler-90的半径定为太阳的1.2倍,才能将那个百分之一换算成公里或地球半径单位。在实际分析中,还会同时计算行星经过恒星的哪一部分、恒星边缘比中心暗多少以及是否混入了其他星光。即便经过这些修正,行星的实际半径仍然取决于中心恒星的半径。

Kepler直接测量的是行星遮挡的星光比例。行星的实际半径是利用这个比例和Kepler-90的半径一起计算出来的。

如何根据公转周期计算行星与恒星的距离?

行星的通过每隔14.4天重复一次,这一点可以直接从恒星的亮度资料中确认。另一方面,行星距离恒星的远近则通过公转周期和中心恒星的质量来计算。恒星的质量如果变化20%,计算出的轨道距离会改变约6%。这种变化会影响同一颗恒星周围八颗行星的距离计算。

要计算行星接受的能量,还需要恒星的半径和温度。恒星越大、越热,释放的能量就越多;行星越远,接收到的能量就越少。因此,即使h的公转周期332天与地球的一年相似,h和地球接收到的能量也未必相同。

Gaia如何测量恒星的距离?

当地球绕太阳公转时,近处的恒星会相对于非常远的恒星显示轻微的移动。Gaia测量了Kepler-90中出现的这些微小角度变化,角度越小意味着恒星越远。目前列表中的约848秒差距相当于约2,770光年。与2017年NASA发布的约2,545光年不同,并不是因为恒星移动了那么多,而是由于Gaia资料和计算方法被更新了。

将从距离和各种类型的光中测得的亮度合并,可以推算出恒星实际发出的总能量。在详细分光观测中,可以得出表面温度以及铁等重元素的比例。研究团队将这些数值与恒星演化模型进行比较,从而计算出质量、半径和年龄。由于每项研究使用的数据和方法不同,结果会有所差异,例如约5,970K和6,238K。约6,000K和太阳约1.2倍是代表多项研究的值,但这并非没有任何误差的测量值。

  1. 恒星亮度变化 测量通行周期和行星与恒星半径的比率。
  2. 分光观测 推测恒星的有效温度、金属含量及表面重力。
  3. Gaia的距离测量 更精确地计算恒星的距离和实际亮度。
  4. 重新计算行星数值 用新获得的恒星数值更新八颗行星的半径、轨道距离和接受的能量。

如何区分恒星与行星的测量误差?

如果修改恒星的半径,八颗行星的半径也会按相同比例改变。但各行星的测量误差并不完全相同。较小的行星由于掩盖的星光较少,受到噪声的影响更大。像 g 和 h 这样公转周期较长、观测到的凌日次数较少的行星,其周期和轨道计算误差也更大。行星之间相互吸引而改变凌日时间的程度,以及由于行星引力导致恒星运动的程度,也会对质量计算产生额外误差。

因此,如果能够精确测量中心恒星,就可以更准确地计算八颗行星的大小和轨道,但并不意味着可以掌握每颗行星的所有信息。Kepler-90 的温度、半径和质量是解析行星所需的基本参数。要了解每颗行星的质量、大气和内部物质,还需要对每颗行星进行额外观测。

Kepler-90 太过遥远,无法在照片中分辨其圆形表面,看起来就像一个点。温度、质量、半径和距离是通过测量星光及位置变化后,并结合恒星演化模型计算得出的。根据所使用的数据和研究方法,代表值会有所不同。

来源

测量值

物理特性

直径
≈ 1,669,680 km计算值
平均半径
834,840 km模型估算值
质量
2.386E30 kg模型估算值
平均密度
≈ 979.043 kg/m³计算值
表面重力
≈ 228.507 m/s²计算值
逃逸速度
≈ 617.7 km/s计算值
恒星日自转周期
NaN未知
公转周期
NaN未知
平均温度
6,080 K (5,806.9°C)模型估算值
表面压强
NaN未知
轨道半长轴
NaN未知
轨道偏心率
NaN未知
自转轴倾角
NaN未知
直观的对比

从数字中感受

换算为地球体积 · 计算值
2,250,013.97
这是将平均半径视为球体的教学计算。
70 kg 的人所受重力 · 计算值
约为地球的 23.3 倍
在地球上体重为 70 kg 的人,在该天体的基准面上会感觉约为 1,631.09 kg。
物质

组成成分

暂无经过审核的组成成分信息。