一顆新發現的行星距離地球39光年,被稱為迄今為止發現的最接近地球大小的系外行星,並且有可能成為“金星的孿生兄弟”,這為近距離觀察一個岩石外星世界的環境提供了令人垂涎的機會。
研究其他恆星周圍的行星(實際上,任何天文物體)最令人沮喪的事情之一就是它們與地球的距離,這使得獲取關於它們的許多基本細節變得繁瑣或不可能。系外行星尤其令人沮喪,因為它們發出的任何光線(這些光線可以提供關於表面情況的線索)通常會被母恆星的光線所淹沒。
但是,這顆名為GJ 1132b的新行星距離地球只有宇宙般的一小步,它圍繞著一顆相當暗淡的恆星執行,並且似乎是一個有大氣層的岩石世界。雖然它的表面溫度表明它可能更像金星而不是地球,但它非常適合地球觀測,以至於天體物理學家德雷克·德明稱其為“可以說是太陽系外發現的最重要的行星”。 [觀看:GJ 1132b - 最接近地球大小的外星行星的解釋]
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你好,鄰居
馬里蘭大學的天文學教授德明在《自然》雜誌11月12日刊的“新聞與觀點”文章中寫了關於GJ 1132b的文章,指出“這個新世界的意義源於幾個因素。”
這些因素中的第一個是它的大小——只有地球質量的1.2倍——第二個是它的距離——距離我們的太陽只有39光年。麻省理工學院的一份宣告稱,這些因素使其贏得了“迄今為止發現的最接近地球大小的系外行星”的稱號。
“我們的銀河系跨度約為10萬光年。所以這絕對是一個非常近的太陽系鄰近恆星,”麻省理工學院卡夫裡天體物理與空間研究所的博士後、宣佈這一發現的論文的第一作者扎卡里·伯塔-湯普森在同一份宣告中說。
科學界已知的大多數類地行星或地球大小的行星距離我們數百或數千光年。今年7月發現並被稱為迄今為止發現的最像地球的行星開普勒-452b距離地球1400光年。相反,最近發現的HD 219134b距離地球僅21光年,但質量是我們地球的4.5倍。
還有更多因素使GJ 1132b成為觀測的理想選擇。
GJ 1132b是使用MEarth-South望遠鏡陣列發現的,該陣列由位於智利塞羅-託洛洛美洲天文臺的八個40米望遠鏡組成。該陣列使用凌星法(開普勒太空望遠鏡也使用)來尋找系外行星,該方法尋找來自恆星的光量中的規律性“下降”。這些下降表明行星正在恆星前面經過。
GJ 1132b圍繞其母星格利澤1132執行一週需要1.6天(這意味著它的軌道比水星小)。這對天文學家來說是一個好處,因為它意味著這顆行星經常可見。
位於智利塞羅託洛洛的MEarth-South望遠鏡陣列透過監測附近小型恆星的亮度來尋找行星。這張長時間曝光的照片顯示了MEarth-South望遠鏡在夜間觀測;模糊的望遠鏡正在從一顆恆星轉向另一顆恆星。
喬納森·歐文
金星的孿生兄弟
還有更多:系外行星探測的凌星法提供了研究行星大氣層的可能性——如果它含有氧氣和水,甚至是生命跡象;風的模式;甚至根據麻省理工學院的說法,還可以研究它的日落的顏色。當行星在恆星前面經過時,光線會穿過行星的大氣層,並獲取其中化學物質的資訊。
格利澤1132是一顆M矮星(也稱為紅矮星),只有太陽的21%,發出的光只有太陽的千分之五。雖然這顆行星的大小與其母星相比非常不像地球,但這對觀測來說也是一個顯著的優勢,因為來自恆星的光線不會完全淹沒可以從行星上收集到的任何反射光線。
儘管如此,GJ 1132b的軌道非常靠近恆星,接收到的輻射明顯多於地球,因此表面溫度遠高於地球:275至580華氏度(135至304攝氏度),這使其與金星相似。
哈佛-史密森天體物理中心 (CfA) 的天文學家大衛·查博諾在宣告中說:“我們的最終目標是找到一個雙胞胎地球,但在這一過程中,我們發現了一個雙胞胎金星。我們懷疑它也會有類似金星的大氣層,如果它有,我們將迫不及待地想要聞一聞。”
雖然這對生命來說太高了 (我們所知) 無法生存,但它足夠涼爽,有可能維持大氣層。根據CfA的宣告,CJ 1132b“明顯比任何其他被證實是岩石的系外行星都要冷。相比之下,CoRoT-7b 和 Kepler-10b 等著名的行星都具有 2,000 華氏度或更高的灼熱溫度。”在這些溫度下,類似於地球或金星上的大氣層很少能存活下來。 [10 顆可能存在外星生命的系外行星]
伯塔-湯普森說:“如果我們發現這顆相當熱的行星在它存在的數十億年裡設法保留住了它的大氣層,那麼這對研究可能存在生命的較冷行星的長期目標來說是個好兆頭。我們終於有了一個可以指向望遠鏡的目標,並且[可以]更深入地挖掘岩石系外行星的運作方式,以及是什麼讓它運轉。”
在宇宙其他地方尋找生命的過程中,一些科學家認為,科學界應該以M矮星周圍的地球大小行星為目標,因為研究它們的大氣層相對容易,而且它們在星系中可能相當普遍。也許,在這些行星中,科學家會發現一個具有支援生命正確設定的外星世界。GJ 1132b 可能是邁向這一發現的重要一步。
德明寫道:“但是,即使生命在宇宙中很豐富,找到明確的光譜證據也是一項艱鉅的任務,這在遙遠的未來才能實現。對像格利澤1132這樣的小恆星的觀測在這項任務中至關重要。”
哈勃太空望遠鏡,或者更好的是,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(計劃於2018年發射)可以對GJ 1132b進行深入研究。伯塔-湯普森說,他認為GJ 1132b“將在未來幾年成為天文學家最喜歡的觀測目標”。
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