基本介紹
- 中文名：飛馬座51b
- 外文名：51 Pegasi b
- 別稱：柏勒洛豐、Dimidium
- 分類：系外行星，熱木星
- 發現者：麥克·梅耶和迪迪爾·奎洛茲
- 發現時間：1995年10月6日
- 質量：0.472±0.039 MJ
- 表面溫度：1284±19 K
- 自轉周期：無自轉，處於潮汐鎖定狀態
- 赤經：22h 57m 28.0s
- 赤緯：+20°46′08″
- 距地距離：50.9±0.3 ly
- 半長軸：0.0527±0.0030 AU
- 離心率：0.013±0.012
- 公轉周期：4.230785±0.000036 d
- 主恆星：飛馬座51
- 所處星座區域：飛馬座
- 近星點時間：2,450,001.51±0.61 JD
- 半振幅：55.94±0.69 m/s
- 發現方法：徑向速度測量法
- 發現地點：上普羅旺斯天文台
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基本信息
飛馬座51b（51 Pegasi b）是一顆環繞恆星飛馬座51運行的行星，也是第一顆被證實的系外行星。
特恩布爾提出的10個最有可能存在生命的恆星，包括飛馬座51。
1995年，瑞士天文學家曾在此發現了太陽系外的第一顆像木星一樣的行星。
命名
飛馬座51b是這顆行星的官方名稱。和所有其他系外行星一樣，“b”表示它是在其母星周圍發現的第一顆行星，如果以後還將發現新的行星，那么將會以“c”、“d”、“e”等為之命名。所有的系外行星都以小寫字母表示，以區別於聯星系統中的各顆恆星（以大寫字母表示）。
雖然未得到官方認可，但是“柏勒洛豐”通常也被用來稱呼這顆行星。柏勒洛豐原為希臘英雄，他曾經馴服了珀伽索斯（即飛馬）。該神話與其所在的星座飛馬座有直接關係。作為一個非正式名稱，“柏勒洛豐”經常被用來顯示該行星與太陽系行星的相似之處。此外，只有兩顆系外行星擁有非官方或非正式名稱(即歐西里斯和瑪土撒拉)。
發現
最初，麥克·梅耶和迪迪爾·奎洛茲是使用能夠探測到大約70米/秒的恆星譜線的微弱、規律的速度變化的高敏分光鏡發現該行星的。這種譜線變化是由該行星在700萬公里的距離上對恆星的引力效應造成的。
飛馬座51b的發現是天文學上的一座里程碑，它使科學家認識到在短周期軌道上亦可能存在巨行星。而當天文學家們認識到利用現有技術尋找地外行星的價值之後，更多的天文望遠鏡被用於搜尋系外行星，從而在太陽系周邊區域發現了大量的系外行星。
物理特性
自該行星被發現之後，許多天文團隊通過觀測證實了該行星的存在，並獲取了大量觀測數據。科學家發現該行星的軌道周期為4地球日，其軌道與母星的距離比水星與太陽的距離近得多，它的軌道速度為136公里/秒。該行星的質量下限為木星質量的一半（約為地球質量的150倍）。在當時，一顆如此靠近其木星的巨行星的存在是與盛行的行星形成理論相矛盾的，因此被認為是一種異常現象。但是，在此之後，又發現了數量眾多的“熱木星”（如巨蟹座55b和牧夫座τb），迫使天文學家開始研究行星的軌道遷移現象並修改之前的行星形成理論。
如果該行星呈灰色，且不存在溫室效應或潮汐熱效應，同時球面反照率為0.1，那么其表面溫度將會達到1265K（約1000攝氏度或1800華氏度）。該溫度值介於科學家所預計的HD 189733 b和HD 209458 b的表面溫度（1180-1392K）之間。 最初科學家認為飛馬座51b為一顆類地行星，當時所製作的該行星的類地行星模型的靈感來自於哈爾·克萊門特的科幻小說《交換速率》。不過現在普遍認為該行星是一顆類木行星。它的質量大到足以吸引住一層較厚的大氣層，而不至於被其主星的恆星風吹走。
飛馬座51b及其母星的藝術想像圖
飛馬座51b及其母星的藝術想像圖儘管該行星的質量較木星小，但是其半徑可能比木星還要大。因為該行星的大氣被極度加熱，從而向外膨脹，最後大氣層密度雖然極低，但是其厚度十分可觀。而在大氣層之下，構成行星的氣體物質也被加熱至很高溫度，使得星體通紅。在其大氣層中，可能存在著雲和矽酸鹽物質。
飛馬座51b處於潮汐鎖定狀態，它永遠以同一面朝向其母星。
該行星以及仙女座υb均有希望被拍攝得直接成像照片。同時它也是VLTI光譜成像儀進行近紅外探測的預定對象之一。
觀測研究
觀測意義
系外行星飛馬座51b距離地球約50光年，位於飛馬座區域。它於1995年被天文學家發現，是第一顆被證實的太陽系外行星，圍繞著一顆與太陽相似的普通恆星運行。天文學家認為它是典型的熱木星——大小和質量與木星相似的一類常見行星，但軌道距離其主恆星要近得多。
自那次里程碑式的發現以來，科學家已經證實了1200個行星系統中的超過1900個系外行星的存在。如今，對飛馬座51b的研究又為探索系外行星作出了新的貢獻。
由歐洲南方天文台（ESO）博士生豪爾赫·馬丁斯領導的研究小組進行了這項採用新技術的探測。他們使用了ESO在智利拉西拉的3.6米望遠鏡中的HARPS設備。
目前，探測系外行星大氣層最普遍的做法是觀測其主恆星被行星大氣層過濾後的光譜，稱為透射光譜技術。另一種方法是當主恆星遮擋住行星時觀察這一系統，有助於了解系外行星的溫度。而新的技術並不需要尋找到一個恰好擋在恆星之前的行星，因此可以被用來研究更多的系外行星。它允許科學家直接在可見光波段觀測行星光譜，這意味著我們可以了解到一些其他技術不能探測到的行星特徵。
光譜特徵
飛馬座51b的主恆星光譜被作為模版，用來幫助搜尋同樣有行星環繞的恆星的特徵。這是一項極其艱難的任務，因為相比於它們燦爛奪目的主恆星，行星們發出的光非常暗淡。此外，行星的信號也很容易被其他微小的噪聲源和效果所淹沒。在這樣的挑戰下，HARPS套用新的技術所收集的飛馬座51b的數據，為這一技術的概念提供了非常有價值的證據支持。
豪爾赫解釋說：“這種探測技術具有重大的科學意義，因為它使我們能夠測量行星的真實質量和軌道傾角，這有助於我們全面了解該恆星系統。同時，它也可以幫助我們估計這顆行星的反射率，從而推斷行星的表面與大氣層中的物質組成。”
質量特徵
飛馬座51b的質量約為木星的一半，軌道傾角偏向地球方向約9度。它的半徑似乎比木星更大，表面具有高度的反射率。這些是位於主恆星附近的熱木星所具有的典型特徵。
HARPS對於研究小組的工作必不可少，然而，觀測結果主要來自ESO的3.6米望遠鏡。該望遠鏡只能在有限範圍內使用新的技術。這些現有設備將會被更加先進的望遠鏡所超越，如ESO的甚大望遠鏡（VLT）和未來的歐洲極大望遠鏡。
“我們正熱切期待VLT的ESPRESSO光譜儀的第一批數據，以對飛馬座51b及其它行星系統開展更詳細的研究。”團隊的合作者之一努諾·桑托斯說。
