北京時間7月24日凌晨,NASA宣布天文學家已經發現了迄今最接近第一個真正的“地球的雙胞胎”的系外行星開普勒452b ,可能存在液態水。

資料圖
據NASA介紹,該系外行星——Kepler 452b 比地球大概大60%,距離地球1400光年,位于天鵝座。因比地球大概大60%,所以Kepler 452b 被歸入“超級地球”類的系外行星,因為位于宜居帶,位置適中,因此允許液態水在它的表面存在。
在2014年和2015年1月,NASA也曾公布過類似“最接近另一個地球”的消息,但那些系外行星圍繞運行的恒星都是質量很小,溫度也比較低的紅矮星,而這次的Kepler 452b圍繞運行的則是一顆與太陽相似的恒星。這也使得Kepler 452b成為到目前為止最接近“另一個地球”的系外行星。換句話說,NASA本次的發現的行星像地球一樣圍繞類太陽恒星運轉。Kepler 452b一年大約385天,和地球上的365天非常的接近。

資料圖
NASA發布會介紹,開普勒天文望遠鏡采用凌星法,目前只能測定出其直徑大小而無法判斷質量,因此在缺乏密度數據的情況下無法判斷Kepler 452b是否是一顆巖石行星。但模型計算推測Kepler-452b的質量可能是地球的5倍,如果確認質量如此,便可以判斷它是一顆巖石行星,而非海王星或木星那樣的巨行星。
這次發現的Kepler-452b行星圍繞一顆類似太陽的恒星運行,且距離適中,但由于目前技術缺乏無法測算密度數據,所以無法判斷其物質組成,所以目前還稱不上“另外一個地球”這一說法。除了Kepler-452b外,還有11顆同樣直徑小于地球2倍且運行于宜居帶內的疑似目標天體被發現,但還需要進一步的后續確認。

Kepler 452假想圖
來自“尋找地外智慧生命”研究所(SETI)的天文學家使用位于美國加州北部的艾倫射電天線陣(Allen Telescope Array)收聽來自Kepler 452的無線電信號,但到目前為止還沒有收獲。

對比圖
NASA推測,太陽的年齡約45億年,恒星Kepler 452的年齡比太陽還要老大約15億年,圍繞它運行的系外行星Kepler-452b 的年齡也應當與之接近。由于恒星的光度會隨著逐漸年老而增強,在最初的50億年時間里,這顆行星接收到的光照強度應當小于地球,但現在這顆行星接收到的光照強度應當已經超過了地球,讓我們能夠看到地球未來的景象。
人類的探索之旅

一顆火星大小的系外行星
2015年6月美國宇航局的開普勒任務發現了一顆火星大小的系外行星,質量大約為地球的十分之一,科學家將其命名為Kepler-138b。Kepler-138b的發現具有重大意義,它是第一顆太陽系外被發現質量和體積小于地球的行星,美國宇航局對Kepler-138b進行了深入觀測,確定這顆系外行星的質量,同時計算出它的密度和推測可能的表面情況。由于Kepler-138b塊頭較小,天文學家利用傳統行星質量觀測技術非常具有挑戰性,由此科學家開發一種新的方法來計算Kepler-138b的質量。
傳統的方法利用系外行星對恒星產生的微小擺動來推算質量,一旦系外行星的質量太小,那么對恒星構成的擺動影響也就越不明顯,如果軌道上還有其他行星存在,那么觀測上就更加困難了。賓夕法尼亞州立大學系外行星專家丹尼爾-胡特帶領一組天文學家對三顆系外行星通過Kepler-138恒星盤面都進行了精確觀測,觀測結果顯示每顆行星的公轉周期會出現周期性減慢,凌日時間出現了微小的變化。
每次行星凌日都會遮擋一部分的恒星光,此時科學家能夠測量出行星的大小,該方法也是開普勒望遠鏡發現數千顆系外行星的基本方法。一旦我們得知系外行星的質量和體積,就能夠計算出其密度,并推測行星表面的物質構成,以確定該行星是否由巖石構成、水或者氣體構成。Kepler-138b的密度顯示,它與地球或者火星較為接近,初步判斷這是一顆火星大小的系外行星。但Kepler-138b是否是巖質行星,仍然需要進一步觀測。
Kepler-138系統距離我們大約200光年,位于天琴座方向上,該系統內擁有三顆行星,其他兩顆被命名為Kepler-138c和Kepler-138d。Kepler-138c可能也是巖質行星,Kepler-138d的密度還會更小一些。這三顆系外行星的軌道都過于接近恒星,因此無法支持液態水的存在,那么對生命的誕生而言也不是好消息。

超級地球
2015年3月,英國天文學家首次確認“超級地球”的存在——行星“格利澤581d”,它也是迄今發現的太陽系外第一顆處在恒星宜居軌道的類地行星。距地球22光年,大小為地球3倍,溫度不高不低,適宜生命生存。不過即便搭乘人類速度最快的飛行器,也要8萬年才能到達。
尋找另一個地球
早在16世紀,科學家就推測系外行星的存在,意大利哲學家布魯諾-哥白尼是有記錄以來第一次提及系外行星概念的科學家,他認為地球和其他行星繞太陽公轉,而其他恒星系統中也是這樣,也有行星繞恒星公轉的現象。迄今為止已經確認的系外行星數量接近2000顆。
不過科學家發現的多數系外行星都是氣態行星,即所謂的超級木星 。原因在于巨型氣態行星比較容易觀測,而類地行星體積更小,不太容易被觀測 ,這也是目前鮮有此類行星被發現的原因。美國宇航局系外行星觀測任務由文藝復興時期天文學家約翰內斯-開普勒命名,2009年3月升空,開普勒的任務是我們調查銀河系內系外行星證據的一部分,并估計我們的銀河系內有多少恒星擁有行星系統。

開普勒望遠鏡每天都掃描15萬顆恒星,數據被傳輸回地球由科學家分析,科學家旨在尋找尋找周期性變暗引起凌日現象。2015年1月之后,開普勒任務在約440個恒星系統發現了1013顆系外行星,未證實的有3199顆。目前觀測系外行星的方法中又多了直接成像法,視向速度法觀測。視向速度法(或多普勒法)可測量恒星的視向速度。還有一種方法為成為引力微透鏡法,利用宇宙天體引力透鏡的原理尋找系外行星。
截至2015年5月科學家在1921行星中確認了1214個行星系統,美國宇航局計劃讓詹姆斯-韋伯太空望遠鏡對太陽系外行星進行觀測,而歐洲航天局希望利用其蓋亞飛船繼續繪制銀河系地圖。未來還將有更多的系外行星被確認,其中就隱藏著類地宜居行星。

請輸入驗證碼