We present the discovery of TOI 540 b, a hot planet slightly smaller than Earth orbiting the low-mass star 2MASS J05051443-4756154. The planet has an orbital period of $P = 1.239149$ days ($\pm$ 170 ms) and a radius of $r = 0.903 \pm 0.052 R_{\rm Earth}$, and is likely terrestrial based on the observed mass-radius distribution of small exoplanets at similar insolations. The star is 14.008 pc away and we estimate its mass and radius to be $M = 0.159 \pm 0.014 M_{\rm Sun}$ and $R = 0.1895 \pm 0.0079 R_{\rm Sun}$, respectively. The star is distinctive in its very short rotational period of $P_{\rm rot} = 17.4264 +/- 0.0094$ hours and correspondingly small Rossby number of 0.007 as well as its high X-ray-to-bolometric luminosity ratio of $L_X / L_{\rm bol} = 0.0028$ based on a serendipitous XMM-Newton detection during a slew operation. This is consistent with the X-ray emission being observed at a maximum value of $L_X / L_{\rm bol} \simeq 10^{-3}$ as predicted for the most rapidly rotating M dwarfs. TOI 540 b may be an alluring target to study atmospheric erosion due to the strong stellar X-ray emission. It is also among the most accessible targets for transmission and emission spectroscopy and eclipse photometry with JWST, and may permit Doppler tomography with high-resolution spectroscopy during transit. This discovery is based on precise photometric data from TESS and ground-based follow-up observations by the MEarth team.

中文翻译：

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TOI 540 b：一颗比地球还小的行星绕着附近快速旋转的低质量恒星运行

我们展示了 TOI 540 b 的发现，这是一颗比地球稍小的热行星，围绕低质量恒星 2MASS J05051443-4756154 运行。这颗行星的轨道周期为 $P = 1.239149$ 天（$\pm$ 170 ms），半径为 $r = 0.903 \pm 0.052 R_{\rm Earth}$，根据观测到的质量，它很可能是地球的——类似日照下小型系外行星的半径分布。这颗恒星距离 14.008 pc，我们估计它的质量和半径分别为 $M = 0.159 \pm 0.014 M_{\rm Sun}$ 和 $R = 0.1895 \pm 0.0079 R_{\rm Sun}$。这颗恒星的独特之处在于其非常短的自转周期 $P_{\rm rot} = 17.4264 +/- 0.0094$ 小时和相应的小罗斯比数 0.007 以及其高 X 射线与热辐射光度比 $L_X / L_{\rm bol} = 0.0028$ 基于在回转操作期间偶然发现的 XMM-Newton 检测。这与在 $L_X / L_{\rm bol} \simeq 10^{-3}$ 最大值处观察到的 X 射线发射一致，正如对旋转速度最快的 M 矮星所预测的那样。由于强烈的恒星 X 射线发射，TOI 540 b 可能是研究大气侵蚀的诱人目标。它也是使用 JWST 进行透射和发射光谱以及日食光度测量最容易获得的目标之一，并且可能允许在传输过程中使用高分辨率光谱进行多普勒断层扫描。这一发现基于来自 TESS 的精确光度数据和 MEarth 团队的地面后续观测。由于强烈的恒星 X 射线发射，TOI 540 b 可能是研究大气侵蚀的诱人目标。它也是使用 JWST 进行透射和发射光谱以及日食光度测量最容易获得的目标之一，并且可能允许在传输过程中使用高分辨率光谱进行多普勒断层扫描。这一发现基于来自 TESS 的精确光度数据和 MEarth 团队的地面后续观测。由于强烈的恒星 X 射线发射，TOI 540 b 可能是研究大气侵蚀的诱人目标。它也是使用 JWST 进行透射和发射光谱以及日食光度测量最容易获得的目标之一，并且可能允许在传输过程中使用高分辨率光谱进行多普勒断层扫描。这一发现基于来自 TESS 的精确光度数据和 MEarth 团队的地面后续观测。