科學家分析克卜勒太空望遠鏡的數據,發現一顆地球大小的系外行星

2020-12-23 地理沙龍號

宇宙是時間和空間的集合體,宇宙中分布著無數的天體,包括恆星、行星、衛星、矮行星、小行星、彗星、星雲等等天體,我們抬頭仰望星空,除了月球,以及太陽系內的金星、火星、木星和土星等行星外,滿眼所見的都是宇宙中的恆星,或者是遙遠的星系。這些能夠被我們肉眼看到的恆星,都是能夠自身發光發熱的天體,但是以目前的認知,恆星上是不可能存在生命的,生命應該生活在像地球那樣的行星上,但是,行星自身不會發光,所以那些太陽系以外遙遠的行星我們很難發現,要發現地外行星是一件很不容易的事情。

地外行星「克卜勒-1649C」

隨著人類科技水平不斷的發展人類對於宇宙的探索也不斷深入,人類逐漸找到了發現地外行星的方法,這個方法就是「掩星法」。比如,在我們地球上觀測太陽,由於有時候位於地球軌道以內的水星和金星會從太陽表面經過,從而會擋住一部分太陽光線,這種天象我們稱為「行星凌日」現象,當行星擋住一部分太陽光後,就會使得太陽的光度發生變化。利用這種方法我們就可以用來探測遙遠的太陽系外行星,為此美國宇航局發射了「克卜勒太空望遠鏡」,該望遠鏡運行在圍繞太陽的軌道上,利用太空光度計,對10萬顆恆星的光度進行觀測,從而來確定是否有行星凌日現象。

太陽系宜居帶和克卜勒-186f恆星

克卜勒太空望遠鏡於2009年3月26日發射升空,進入尾隨地球的太陽軌道,從而避免地球的遮擋,實現連續觀測。克卜勒太空望遠鏡攜帶了一個95釐米的透鏡,在數年的時間內對天鵝座和天琴座中大約十萬個恆星系統展開觀測,以尋找類地行星的存在,獲取了大量的觀測數據。2018年10月30日,美國航天局宣布,克卜勒太空望遠鏡耗盡燃料並正式退役,但是克卜勒太空望遠鏡觀測的海量數據依舊極具利用價值,到現在科學家還在研究中。

太陽系示意圖

最近,科學家對一些克卜勒太空望遠鏡的數據進行重新分析,發現了一顆太陽系外行星,這顆地外行星大約距離地球300光年,命名為克卜勒-1649C。根據數據分析這顆行星距離所在恆星系統的中心天體距離較為適中,也就是說位於宜居帶範圍內。所謂「宜居帶」是指,一顆恆星周圍的一定距離範圍,在這一範圍內水可以以液態形式存在,而水是生命存在的必要條件,行星位於宜居帶內是可能存在生命的重要依據。行星克卜勒-1649C的個頭和地球差不多,直徑大約為地球直徑的1.06倍,也就是差不多13506千米。

地球和克卜勒-1649C對比圖

我們太陽系的中心天體「太陽」是一顆黃矮星,而行星克卜勒-1649C所在的恆星系統圍繞的那顆恆星屬於「紅矮星」。紅矮星的表面溫度比黃矮星更低,其質量通常不到太陽的一半,表面溫度約為2500K至5000K左右,距離太陽最近的恆星「比鄰星」就是一顆紅矮星。克卜勒-1649C所獲得的的恆星能量大約是地球獲得太陽能量的75%,但是克卜勒-1649C軌道距離較近,因此推斷克卜勒-1649C的表面溫度和我們生活的地球差不多。

克卜勒-1649C假想圖

當然,一顆行星要有生命的分布除了適宜的溫度條件之外,還需要適宜的大氣層厚度和成分,目前對於這些信息依舊不是很清晰,所以,我們只能將行星克卜勒-1649C和其他眾多地外行星一起列為可能存在生命的研究對象。克卜勒-1649C由於距離紅矮星非常近,所以其公轉周期很短,在這顆行星上的一年差不多是我們地球上的19.5天,也就是我們地球上的一年可以抵克卜勒-1649C將近19年。隨著人類科技的進步,在地外生命的探索過程中必將會邁出新的步伐。

超級地球示意圖

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