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科學家發現“最適宜人類居住”行星
发表于 2015-01-18 04:57 【本報綜合報道】天文學家新發現了8顆行星,其中兩顆行星被稱為“迄今為止太陽系外最可能適宜人類生存的行星”。科研人員發現八顆位於恒星“宜居帶”的新行星,它們與恒星的軌道距離適當,可能存在海洋和生命。
来源:本報綜合報道
美國天文學會宣布,哈佛-史密森天體物理學中心科學家通過開普勒望遠鏡觀測到8個新發現的系外行星,其中3顆行星位於恒星周圍的可居住帶上,這一發現使得開普勒望遠鏡確定的系外行星數量達到1000顆,同時這8顆系外行星中還有2顆是類地行星,即開普勒438b和開普勒442b行星,這也是迄今為止我們發現的最像地球的行星之一。對此,開普勒望遠鏡天文學家卡爾德維爾認為新發現的8顆行星增加了我們尋找人類第二個家園的信心,而這樣的類地行星才是我們所要找到的。
這項發現使體積較小、直徑不到地球兩倍、據認為處於母星宜居帶的行星數量增加了一倍。天文學家說,在這八顆行星當中,兩顆是迄今發現的最像地球的行星。
這項研究的主要科學家、美國哈佛-史密森天體物理學中心的吉列爾莫·托裏斯博士說:“這些行星大多很可能像地球一樣由岩石構成。”
兩顆最像地球的行星名叫開普勒-438b和開普勒-442b,都圍繞比太陽體積小、溫度低的紅矮星運轉。
研究報告的作者之一、哈佛-史密森天體物理學中心的戴維·基平博士說:“我們不能肯定樣本中的任何一顆行星真正宜居。我們只能說它們都有希望。”
這些行星與地球的距離都不近。開普勒-438b與地球相距470光年;開普勒-442b更遠,與地球相距1100光年。
該小組研究的候選行星最初是由美國航天局開普勒太空望遠鏡發現的,科研人員在美國天文學會的華盛頓年會上提交了此項研究成果。
這些行星都太小,無法通過衡量其質量來確認。天文學家用一套計算機程序證實它們在統計數據上很可能是行星。後續觀察顯示,其中有四顆行星處於多重星系統。
這項研究發表在美國《天體物理學雜志》上。
軌道環境適宜液態水存在
“開普勒-438b”直徑比地球長12%,距離地球470光年,公轉時間為35天,有70%的可能為岩石地貌。
“開普勒-442b”比地球大三分之一,距離地球1100光年,公轉時間為112天,有60%的可能為岩石地貌。
天文學家說,“我們不確定這些行星是否真的適合人類生存。只能稱它們是‘備選’星球”。
據科學家估算,開普勒-438b的直徑只比地球大12%,由岩石構成的可能性達70%。開普勒-442b的直徑比地球大三分之一左右,由岩石構成的可能性約為60%。
宜居帶的行星既不能太熱也不能太冷,接受的陽光照射與地球相仿。如果從恒星獲得的熱量太多,水就會化為蒸汽;熱量太少,水又會結冰。
托裏斯還說:“計算時,我們選擇采用看來能產生宜居條件的最大範圍。”
開普勒-438b獲得的光照約比地球多40%,這使它有70%的可能性處於宜居帶。相比之下,灼熱的金星獲得的光照是地球的兩倍。另一顆行星獲得的光照約為地球的三分之二,有97%的可能性處於宜居帶。
科學家之所以一直在尋找可居住帶上的類地行星,是因為這裏的軌道環境適宜液態水存在,如果該行星擁有合適的大氣,那麼能夠保持水呈現液態。開普勒438b和開普勒442b行星已經非常接近這個條件,其體積接近地球,大約比地球大12%和30%,也是屬於岩質行星,因此這兩顆系外行星具備了生命誕生的初始條件。開普勒438b距離我們大約475光年,其圍繞著一顆紅矮星公轉,這樣的恒星在銀河系中大量存在,軌道周期僅為35天,而地球上的軌道周期為365天,幾乎是前者的10倍。
其實,紅矮星釋放的熱量要比太陽小得多,因此紅矮星周圍的可居住帶半徑較小,這就決定了其周圍的類地行星公轉周期要比地球短很多。開普勒442b行星距離我們會相對遠一些,達到1100光年,其體積比地球大,科學家認為其表面也可能是岩質構造。從這些數據上看,這兩顆行星被列入人類迄今發現的最接近地球的地外天體行列。
為了進一步驗證這兩顆行星上是否存在生命,科學家對這2顆行星進行了詳細觀測,試圖判斷出該天體是否存在大氣層,最新的研究結果顯示,行星表面被一層具有氣體遮擋,地表溫度可能會高一些。這對接下來的研究有重要參考價值。
太陽系至少還藏著兩顆人類未知行星
西班牙馬德裏孔普盧棟大學和英國劍橋大學的科學家認為,太陽系中至少還藏著兩顆迄今為止人類未知的行星。根據測算,這些行星的存在或能為外海王星天體的一些奇怪的軌道擾動提供解釋。
據西班牙《阿貝賽報》1月13日報道,理論認為,存在於海王星軌道外很遠處的這些天體應該是以隨機的方式分布,通過偏置取值,這些天體的軌道應當存在以下一系列特征:軌道半徑最高可達150個天文單位,軌道傾斜度接近零度,近日點幅角同樣接近零度或180度。
然而科學家觀測到的十幾個類似天體卻呈現出不同的特點:最大軌道半徑差別非常大,在150個天文單位至525個天文單位不等,平均軌道傾斜度在20度左右,近日點幅角在負31度左右,幾乎沒有一個是接近180度的。
“這些天體的軌道特征與想象中的如此不同,不禁使我們相信有一些看不見的力量正在改變這些外海王星天體的軌道特性,而我們認為最可能的解釋是在海王星和冥王星外還存在更多的未知行星。”馬德裏孔普盧棟大學天體物理學家、這項研究參與者之一的卡洛斯·德拉富恩特·馬科斯說。
“行星的數量還不確定,因為我們手中得到的數據非常有限,但根據我們的計算,太陽系中至少還有兩顆甚至更多的行星。”他說。
為了展開這項研究,科學家們對“古在機制”的效應進行了分析,這是在天體力學中導致軌道傾角和離心率的周期性變化,也就是出現近心點參數振蕩的機制。其間研究人員參考了該機制在96P/梅克賀茲一號彗星受木星影響時的運行模式。
盡管得到了出人意料的結果,但研究人員還是承認其數據存在兩個問題。一方面,其設想與此前有關太陽系中在海王星軌道外不存在行星的理論相悖。另一方面,研究團隊也承認其分析是建立在一個有限對象的樣本基礎上,但在未來幾個月會公布更廣泛樣本的研究結果。“一旦得到證實,我們的研究成果將對天文學領域具有革命性的意義。”德拉·富恩特斯·馬科斯指出。
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