清华新闻网5月7日电 超级地球——质量略大于地球的岩质行星——在系外行星系统的外侧轨道中普遍存在，这些轨道此前被认为主要由气态巨行星占据（如太阳系中的木星与土星）。一项多国参与的研究成果于近日发表于《科学》（Science）杂志，揭示了此前鲜有探测的寒冷岩质行星种群的存在，也为系外行星形成机制的研究提供了新的线索。

图1.从岩质行星到巨型气态行星的艺术想象图

“我们在气态巨行星的传统轨道内发现了一颗‘超级地球’，它的质量介于地球与海王星之间，这个轨道区域内此前只发现过数百至数千倍地球质量的行星。”该研究的第一作者臧伟呈博士表示。臧伟呈曾为清华大学天文系博士生，现为哈佛大学-史密森天体物理中心（CfA）的冠名博士后学者，该研究的多数部分为臧伟呈在清华大学期间完成，天文系为论文第一单位。

研究团队利用韩国微透镜望远镜网络（KMTNet）的数据，对63颗通过微透镜方法探测到的行星样本进行了统计分析，其中就包括这颗超级地球。该样本大小是此前最大样本的三倍，这一样本揭示了位于行星系统外层寒冷区域的行星总体分布特征。研究发现，这些行星与其主星的质量比呈双峰分布——这表明存在两个不同的行星种群：一类是岩质的超级地球，另一类是气态巨行星。

图2.不同方法探测到的系外行星的轨道周期和与主星的质量比分布。品红色星形表示本研究发现的位于土星轨道之外的超级地球。实心品红色圆点代表本工作的统计样本，其包含63颗来自于KMTNet巡天的微引力透镜行星。空心品红色圆点则为同为微引力透镜方法探测到的其他行星。该样本揭示了在类似木星轨道上有两类行星种群：超级地球与气体巨行星

相关研究成果以“微引力透镜事件表明超级地球类系外行星在类木星轨道上常见”（Microlensing events indicate that super-Earth exoplanets are common in Jupiter-like orbits）为题，于4月25日发表于《科学》（Science）。

臧伟呈为论文第一作者，臧伟呈、尹基正（Youn Kil Jung，韩国天文研究院）、毛淑德（原清华大学天文系教授、现任职西湖大学）、李忠旭（Chung-Uk Lee，韩国天文研究院）为论文共同通讯作者。清华大学天文系其他贡献者包括祝伟副教授、原天文系博士生杨弘靖、匡仁昆、本科生张翔宇、本科生王涵悦、博士生张纪元以及胡哲程。

除KMTNet外，OGLE（光学重力透镜实验，Optical Gravitational Lens Experiment）和MOA（天文物理重力微透镜观测实验，Microlensing Observations in Astrophysics）巡天项目也为这些系外行星的探测提供了数据支持。

清华团队的相关研究工作得到了国家自然科学基金重点项目的资助。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn6088

供稿：天文系

编辑：李华山

审核：郭玲