藝術概念圖,展現了現實版「塔圖因」星球克卜勒-16b
北京時間1月12日消息,據美國國家地理網站報導,2011年秋季,科學家發現一顆可能環繞兩顆恆星運轉的新行星,但與《星球大戰》中的星球「塔圖因」仍相距甚遠。這顆氣態巨行星名為「克卜勒-16b」,體積與土星相當,是一個寒冷的世界,很難像「塔圖因」那樣孕育出文明。但根據新的電腦模擬,克卜勒-16b可能擁有一顆適於生命居住的類地衛星。
克卜勒-16b是由美國宇航局的克卜勒望遠鏡發現的。這架望遠鏡通過觀測行星在母星前方穿過時導致的母星亮度變化確定這顆行星的存在。進行此項新研究過程中,美國德克薩斯州大學阿靈頓分校的博士生比利-誇爾斯和同事假設克卜勒-16b擁有一顆質量與地球類似的衛星,而後進行幾次模擬,模擬這顆衛星可能的構造。
在9日於德克薩斯州奧斯汀舉行的美國天文學會會議上,誇爾斯表示研究小組首先確定一系列參數,定義適居區。所謂的適居區是指行星與母星不遠不近,能夠獲得適當的熱量,支持液態水存在——水是形成生命的必備條件。研究人員假設兩顆克卜勒-16恆星中亮度更高的一顆是所有繞其軌道運行的星球的熱量和光線來源。基於這顆恆星的體積和溫度,研究小組認為克卜勒-16周圍的主要適居區可能在距其大約3400萬到6600萬英裡(約合5500萬到1.06億公裡)左右的區域。這顆類土行星的近圓形軌道距母星大約6500萬英裡(約合1.04億公裡),處在這個主適居區的外緣。
研究人員指出,雖然這個現實版「塔圖因」不適於居住,但它可能擁有一顆能夠支持生命存在的類地衛星。研究小組尚未確定克卜勒-16b附近是否形成一顆衛星,但根據他們的模擬,在克卜勒-16b「晚年」時,一顆衛星能夠闖入這顆行星的軌道並且完全發育成熟。他們創建的新模型顯示,一顆距離更明亮恆星並且處在適居區的行星在很久以前就因為與系統內其他天體的引力相互作用被逐出軌道。
克卜勒-16b的引力拖拽能夠「扣留」這顆類地行星,將其變成自己的衛星。從技術上說,這顆衛星能夠處在克卜勒-16系統的主適居區,這一點與同樣處在太陽系適居區外緣的火星不同。研究小組表示這顆衛星擁有足夠的質量,能夠擁有與地球類似的大氣層。
如果天文學家能夠發現一顆類地衛星環繞克卜勒-16b運行,這無疑是一項巨大成就。迄今為止,天文學家已經發現700多顆系外行星,克卜勒望遠鏡共發現2000多顆潛在行星。但到目前為止,天文學家還沒有在太陽系外發現任何衛星。誇爾斯說:「通過這項新研究,我們認為克卜勒-16b可能擁有衛星。更為重要的是,這顆衛星的質量與地球相當,能夠被觀測到。」
為了確定這顆衛星的存在,天文學家需要觀測克卜勒-16b軌道因衛星引力拖拽發生的細微變化。克卜勒望遠鏡能夠做到這一點。實際上,一項利用克卜勒望遠鏡的新研究計劃就旨在系統性尋找擁有衛星的系外行星。這項新研究顯示克卜勒-16b可能是最理想的觀測對象。誇爾斯說:「我們應該首先鎖定這顆行星,如果能夠找到系外衛星,克卜勒-16b將是第一顆擁有衛星的行星。」
除了研究克卜勒-16b擁有類地衛星的可能性外,研究小組還研究克卜勒-16周圍被他們稱為一個擴大的適居區內是否存在尚未被觀測到的類地行星。研究結果顯示,在距克卜勒-16大約8800萬英裡(約合1.41億公裡)的區域存在一顆行星,處在類土行星克卜勒-16b軌道外側,可能擁有較為穩定的軌道。誇爾斯指出,從理論上說,如果擁有由二氧化碳和甲烷等捕獲熱量的氣體構成的大氣層,這顆行星仍可以保留足夠熱量,進而允許液態水存在。