开普勒望远镜发现迄今最宜居系外行星 -

标题: 开普勒望远镜发现迄今最宜居系外行星 [打印本页]

作者: shuhui444 时间: 2013-9-21 20:10
标题: 开普勒望远镜发现迄今最宜居系外行星
北京时间4月22日消息，据美国有线电视新闻网(CNN)报道，地球上一片喧嚣，但是天文学家们已经将他们的目光投向了遥远的系外行星，他们希望有朝一日能在这些天体上发现生命的线索。本周四，天文学家们宣布他们新发现了3颗迄今和地球最接近的系外行星候选体，不过它们都非常遥远。

　　美国宇航局的开普勒空间望远镜正运行于太空之中，对超过15万颗恒星进行严密监视，以期能从它们的近旁找出隐匿的行星的踪迹。有关其中的两颗行星——Kepler-62e 和 Kepler-62f 的消息在本周四出版的《科学》杂志上作了报道。它们都属于一个拥有5颗行星的系统，其中可能拥有宜居条件的几颗行星位于最外侧的轨道上。这些行星围绕运行的母恒星——正如地球围绕运行的太阳——名为Kepler-62，这是一颗单颗的恒星，这一点也和太阳一样。此次发现的第3颗但是没有在《科学》的论文中被提及的行星名为Kepler-69c。有关这颗恒星的描述被发表在《天体物理学杂志》上。

　　这是迄今天文学家们在宜居带中找到的最小的行星体之一，所谓宜居带就是指在一颗恒星周围由于距离适当，从而允许行星体表面的水以液态形式存在的区域。相比其它两颗行星，Kepler-69c位于宜居带的可能性更小一些，但是天文学家们不能排除这一可能性。

　　美国加州湾区环境研究所的开普勒项目科学家托马斯·巴克莱(Thomas Barclay)说：“基于所有这些发现，地球正变得越来越不显得那么特殊，和地球相似的行星或许遍布于宇宙之中。”

　　不过当然了，在我们可预见的将来，我们中的任何人都还不可能真正站立在另外一颗这样的行星上。以Kepler-62恒星为例，其距离地球约1200光年，而另一颗周围拥有行星的恒星Kepler-69距离我们则有2700光年之遥。这里所说的光年是一个时间单位，表示光在一年的时间内通过的距离，折合成公里数大约相当于9.6万亿公里。

　　新行星简介

　　开普勒项目首席科学家威廉·布鲁基(William Borucki)表示，行星的大小越小，它便越有可能是一颗岩石质行星，它是气态行星的可能性也就越小。基于这一观点，Kepler-62f(比地球大40%)很有可能是此次新发现的几颗系外行星中最接近地球的。布鲁基认为这可能是一颗岩石行星，拥有极冠，陆地和水体。它每隔267.3地球日围绕中央的恒星运行一周。他说：“如果你站在行星Kepler-62f地表，你抬头看到的恒星大小会比我们站在地球上看太阳更大，但是实际天空的亮度却会像是在地球上一个多云的日子。这颗行星表面环境的亮度要比地球低5倍。”

　　相比之下，行星Kepler-62e比地球大大约60%，到恒星的距离也更近一些。这颗行星表面可能大部分是被深海覆盖的，这是一个水世界。它围绕恒星公转的周期大约是122.4天。布鲁基表示：“我们此次发现的所有行星都和我们自身太阳系内部的行星非常不同。”

　　布鲁基指出，行星Kepler-69c围绕运行的中央恒星性质和我们的太阳非常相似。这颗行星本身大约比地球大出70%。这也可能是一个水世界，拥有数千米深的水体。这颗行星同样让科学家们感到兴奋，因为它是天文学家们迄今发现围绕一颗类太阳恒星运行并位于宜居带范围内的最小质量行星。

　　不过布鲁基也认为这颗行星表面不太可能拥有岩石表面。根据现有资料分析，行星Kepler-69c的环境温度可能远高于地球，因此它更有可能和金星相似。布鲁基说：“或许这里会存在生命，这些生命的样子很有可能与我们目前所知的非常不同。”

　　德国马普研究所科学家，研究组负责人丽萨·卡尔腾格(Lisa Kaltenegger)在一次新闻发布会上表示，如果将这种“宜居带”的概念应用到太阳系中，那么地球和火星都会落在宜居带范围内，然而火星的质量太小，无法维系一个足够规模的大气层从而实现对环境温度的维持。但尽管如此，好奇号火星车已经在这颗红色星球上找到了充分的证据证明在地质历史时期火星曾经拥有适合微生物生存的宜居环境。

　　其它可能拥有生命的星球

　　布鲁基表示，此次发现的这些系外行星都是迄今为止所知道的最佳生命孕育地，但并不排除在其它天体上同样拥有孕育生命的条件。比如2011年12月宣布发现的Kepler-22b，这颗行星也被认为是可能存在生命的有力竞争者。其直径约为地球的2.4倍，距离地球约600光年。

　　一般认为行星Kepler-22b拥有和地球相似的温度条件，其绕转的恒星相比太阳温度更低一些，也因此稍显暗淡，不过这颗行星本身距离它的“太阳”的距离也相应地要近15%左右。

　　另外还有比较有名的是Gliese-581g，它是2010年9月份宣布发现的一颗系外行星。从它的环境条件对植物和动物的生存适宜性而言，这颗行星被认为比Kepler-22b和地球更加相似。并且这颗系外行星距离地球仅有20光年左右，这一距离非常近。不过关于这颗行星是否确实存在则仍然存在争议。

　　在Gliese-581g所在的行星系中还有其它成员，比如Gliese-581d。根据波多黎各大学行星宜居性实验室的研究，这颗行星同样是进行外星生命现象搜寻工作的关注目标。然而，正如其它行星目标一样，我们都从未对这些星球的大气层进行过观测或研究，因此这些星球是否的确拥有宜居性仍然不得而知。

　　美国麻省理工学院行星科学教授萨拉·赛吉尔(Sara Seager)表示：常常当你发现某种类型行星的首个案例之后，接下来很快就会发现大量的这种类型的行星。萨拉曾经在开普勒项目组任职，但现在已经离职。她说：“恒星周围宜居带中的行星应当是普遍存在的。”

　　赛吉尔将此次这3颗行星的发现称为“一项伟大的里程碑”，不过这次发现的系外行星并不是首次发现太阳系外的潜在宜居行星，并且由于距离太过遥远，我们暂时也还无法获取进一步的更多资料数据。她说：“我们或许永远都无法确认在这其中的某一颗行星上是否存在海洋或是其它生命的线索。”

　　确认行星，而非大气层

　　开普勒项目的目标并非搜寻外星生命，而仅仅是搜寻围绕其它恒星运行的行星体。开普勒望远镜于2009年发射升空，借助这台强大的空间观测设备，科学家们得以对遥远恒星的亮度进行精密地测量。这种恒星亮度的变化是由于行星在视线方向前方遮挡恒星光芒导致的。科学家们对这些亮度下降的信号进行细致的分析，排除各种其它可能的因素，并最终确认这一信号是否确实是系外行星导致的。由于距离遥远，因此开普勒望远镜得以一次对大量的恒星进行监视测量。这一道理非常简单，想象你站在纽约时报广场，你不可能一次监视15万人，因为你身在其中，距离太近。但是如果你身处的位置足够远，那么你就可以做到将15万人同时纳入视野。

　　到目前为止，开普勒望远镜总计已经发现了122颗得到确认的系外行星以及超过2700颗候选行星体。上周四又新宣布了7颗新发现的行星，其中3颗位于宜居带，剩下的4颗则位于宜居带范围之外。

　　当然这也并不是我们目前仅有的搜寻系外行星的手段。比如科学家们利用设在美国夏威夷的凯克-1望远镜发现了Gliese-581系外行星系统。研究人员使用的是一种不同的，被称作“径向速度法”的观测方法。望远镜的光谱仪让科学家们得以察觉出恒星出现的轻微晃动，这种晃动是其周围行星的引力作用的结果。

　　而说到对这些系外行星大气层的观测则是完全另外一项探测任务了。如果未来实施这样一项任务将可以帮助回答一些最重要的问题：这些行星的大气中含有二氧化碳或水汽吗？有氧气吗？

　　不过巴克莱表示：“美国宇航局未来的探测任务可能会将关注的重点更加侧重放在我们更有希望进行详尽观测的，那些距离较近的行星目标上。”

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