「克卜勒」又發現兩顆外星「地球」

2020-12-17 快科技

天文學家最近新發現了8顆行星,可能位於各自行星的宜居帶內,就像這幅藝術畫中描繪的這顆行星一樣。圖片來源:NASA艾姆斯研究中心

天文學家宣布,他們又發現了8顆新的行星,位於各自恆星的宜居帶內,距離恆星不遠不近,能夠讓液態水存在於這些行星的表面。這些發現使得處在宜居帶內並且個頭較小(即直徑不到地球2倍)的行星數量翻了一番。在這8顆行星當中,研究團隊確定了兩顆行星,它們是迄今已知的外星行星當中,與地球最為相似的。

這項研究的主要作者、美國哈佛-史密松天體物理中心(CfA)的吉列爾莫·託裡斯(Guillermo Torres)說,「絕大多數這些行星都很可能是巖石星球,就像地球一樣。」

在1月5日召開的美國天文學會年會上,這些科學家公布了這一發現。

這個研究團隊發現的跟地球最相似的兩顆行星,分別為克卜勒438b和克卜勒442b。這兩顆行星都圍繞著紅矮星旋轉,這類恆星比太陽小一些,溫度也更低一些。克卜勒438b每35天繞著它的恆星旋轉一周,克卜勒442b則每112天完成一圈公轉。

克卜勒438b的直徑只比地球大12%,據研究團隊計算,有70%的可能性是巖石星球。克卜勒442b要比地球大1/3,但仍有60%的可能是巖石星球。

想要處在宜居帶內的話,一顆行星所接收到的「陽光」總量必須與地球相當。太多的話,水會蒸發成氣體。太少的話,水又會凍結成冰。

託裡斯說,「我們在計算中採用了最寬泛的界限,應該可以產生適宜生命生存的環境。」

克卜勒438b接收的「陽光」要比地球多大約40%。(舉例來說,金星接受到的太陽輻射大約是地球的2倍。)因此,研究團隊計算表明,它有70%的可能性,處在它那顆恆星的宜居帶中。

克卜勒442b接收的「陽光」只有地球的大約2/3。科學家認為,它處於恆星宜居帶內的可能性約為97%。

這項研究的第二作者、同樣來自CfA的戴維·基平(David Kipping)解釋說,「我們無法確定這些行星中有任何一顆肯定適宜生命居住。我們只能說,它們是很有希望的候選者。」

在此之前,最像地球的兩顆行星分別是克卜勒186f和克卜勒62f——前者大小為地球的1.1倍,接收到的「陽光」為地球的32%,後者大小為地球的1.4倍,接收到的「陽光」相當於地球的41%。

這個科學家團隊研究的行星候選者,最初都是由NASA的克卜勒任務發現的。所有這些行星都個頭太小,無法通過測量質量來確認它們的存在。相反,研究團隊利用了一個名為BLENDER的電腦程式,從統計上判斷它們很可能確實是行星。BLENDER由託裡斯及同事弗朗索瓦·弗雷桑(Francois Fressin)開發,在NASA艾姆斯研究中心的「昴星團」(Pleaides)超級計算機上運行。同樣的方法之前曾用於確認了克卜勒任務最標誌性的一些發現,包括類似太陽的恆星周圍最先發現的兩顆地球大小的行星,以及第一顆比水星還小的太陽系外行星。

在應用BLENDER進行分析之後,研究團隊還花了一年時間,利用高解析度光譜儀、自適應光學成像技術及散斑幹涉技術,對這些恆星系統的各項性質進行了後續觀測。

這些後續觀測揭示,這些新證實的行星中有4顆處在雙星甚至多星系統之中。不過,那些伴星都距離遙遠,對這些行星沒有產生明顯的影響。

和克卜勒項目的諸多發現一樣,新發現的行星都非常遙遠,使得補充觀測成了一項艱難的任務。克卜勒438b距離地球470光年,克卜勒442b還要更加遙遠,距離地球1100光年。

介紹這些發現的論文,已經被《天體物理學報》接收,並在線發表在它們的網站上。(編輯:Steed)

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