每五個類太陽恆星,就會有一個類地行星,位於它的宜居帶內

2021-01-19 天文在線

類地行星真的有這麼多嗎?每五個類太陽恆星,就會有一個位於它的宜居帶內的類地行星。

在宇宙中,地球這樣的行星有多常見呢?這是一個讓天文學家和夢想家們思考了幾十年的問題,不過現在多虧了克卜勒太空望遠鏡的助力,他們找到了答案。根據一項基於克卜勒太空望遠鏡收集的數據的研究結果顯示,在我們的銀河系裡,大約有五分之一的類太陽恆星擁有與地球大小相當的行星,並且這些行星能夠孕育生命。

「這意味著,當我們抬起頭仰望夜空中成千上萬的星星時,最近的,並且在宜居帶中有擁有一顆地球大小行星的類太陽恆星距離我們可能只有12光年遠,我們甚至能通過肉眼看見它,這太神奇了!」負責克卜勒太空望遠鏡望遠鏡和凱克天文臺(Keck Observatory)數據分析的加州大學伯克利分校(UC Berkeley)研究生埃裡克·佩提古拉(Erik Petigura)這麼說道。

克卜勒太空望遠鏡一直以來嘗試著尋找可能擁有液態水、生物繁衍生息必需物質的小型巖質行星。四年中,克卜勒太空望遠鏡監測了超過15萬顆恆星的亮度,並且每30分鐘記錄一次測量結果。

在一項重點研究中,科學家們集中研究了4.2萬顆類太陽恆星(G[footnoteRef:1]和K[footnoteRef:2]型星),尋找行星凌星時或是在穿越寄主星正前方時發生的周期性黯淡現象。一隊負責克卜勒任務和位於夏威夷的凱克望遠鏡的科學家宣布,他們在調查中總共發現了603顆有周期黯淡現象的行星,其中10顆行星的大小和軌道與地球相似,軌道位於宜居帶中,並且該條件下地表可能存在液態水。

著名的行星獵人傑夫·馬爾西(Geoff Marcy)說,我們的銀河系中大約有2000億顆恆星,其中有400億顆像我們的太陽一樣,還有88億顆地球大小的行星。

但馬爾西也提醒道,與地球大小、軌道相似的行星並不一定適合生命生存,即使它們的軌道位於一顆溫度剛剛好的恆星的宜居帶上。

有些星球的大氣層可能比較厚,這使得它的表面非常熱,以至於DNA這一類的分子都無法存活。其他一些行星也許有巖石表面,可能存在適合生物體生存的液態水。我們目前還不知道什麼樣的行星及其環境適合生命生存,馬爾西說。

圖解:通過對克卜勒太空望遠鏡四年來的精確測量數據進行分析,發現有22±8%類日恆星的宜居帶中擁有地球大小的行星。如果這些行星能像在克卜勒望遠鏡視野裡一樣的普遍的話,那麼我們到最近的一顆類地宜居行星的距離大約是12光年。資料來源: 佩提古拉/加州大學伯克利分校,霍華德/夏威夷大學馬諾阿分校,瑪西/加州大學伯克利分校。

佩提古拉說,在他們的調查中發現的可能適宜居住的行星都位於K型恆星附近。這些恆星比太陽更冷,也略小一些。但是研究團隊對結果的分析也表明,對於K型恆星的研究結果也同樣適用於像太陽這樣的G類恆星。

由於陀螺儀存在缺陷,導致克卜勒空間望遠鏡處於癱瘓狀態。科學家們表示,如果克卜勒太空望遠鏡能夠繼續執行任務,它將獲得足夠的數據,可以直接探測到一些位於G型恆星宜居帶中的類地行星。

如果克卜勒太空望遠鏡視野中的恆星位於太陽系附近,那麼最近的類地行星將圍繞著一顆距離地球不到12光年的恆星旋轉,而這顆恆星是直接靠肉眼就可以觀測到的。未來想要藉助儀器獲取這些類地行星的圖片和光譜,只需要觀察幾十顆附近的恆星,以獲取位於其恆星宜居帶中的類地行星樣本。

每五個恆星就會存在一個類地行星,這個數字對於美國航空航天局(NASA)來說是至關重要的,因為克卜勒望遠鏡的後續任務是試圖拍下類地行星真實的照片。夏威夷大學的天文學家安德魯·霍華德認為:「望遠鏡的大小取決於與地球距離最近的類地行星距離我們到底有多遠。大量圍繞恆星旋轉的行星簡化了後續任務。

注意:

1.光譜型為G的恆星。光譜特徵為電離鈣的H和K線特強,金屬元素譜線豐富,並且出現CH和CN分子帶。

2.光譜型為K的恆星。光譜中電離和中性鈣線強,中性金屬線十分突出,分子帶比G型星更顯著。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.universetoday–趙雨兒8

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