科學家們首次在宿主恆星的宜居帶中發現了一顆地球大小的系外行星,這顆“地球表親”可能擁有液態水和適合生命存在的條件。
這顆新發現的行星名為開普勒-186f,最初由美國國家航空航天局(NASA)的開普勒太空望遠鏡發現,圍繞一顆距離地球約490光年的昏暗紅矮星執行。雖然宿主恆星比太陽更暗,行星也比地球稍大,但科學家表示,這顆系外行星的位置及其大小表明,開普勒-186f的表面可能存在水。您可以在Space.com製作的影片中瞭解更多關於這項驚人的系外行星發現。
“我們一直在尋找的目標之一可能是地球的孿生兄弟,即一顆位於類太陽恆星宜居帶的地球大小行星,”開普勒科學家、這項新系外行星研究的合著者湯姆·巴克萊告訴Space.com。“這個[開普勒-186f]是一顆位於較冷恆星宜居帶的地球大小行星。因此,雖然它不是地球的孿生兄弟,但也許是地球的表親。它具有相似的特徵,但有一個不同的‘父母’。”[10顆可能存在外星生命的系外行星]
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潛在的宜居行星
科學家認為,開普勒-186f——被發現圍繞恆星開普勒-186執行的五顆行星中最外層的一顆——以3250萬英里(5240萬公里)的距離執行,理論上位於紅矮星的宜居帶內。
地球以平均約9300萬英里(1.5億公里)的距離繞太陽執行,但太陽比開普勒-186恆星更大更亮,這意味著與開普勒-186相比,太陽的宜居帶距離恆星更遠。
SETI研究所和美國國家航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心的Elisa Quintana是詳細介紹這些發現的新研究的主要作者,她在宣告中說:“這是在另一顆恆星周圍的宜居帶中發現的第一顆確定的地球大小行星。”
在恆星的宜居帶中已經發現了各種大小的其他行星。然而,系外行星科學家表示,開普勒-186f是第一個在大小上如此接近地球,並且在太陽系外系統中可能支援生命的區域內執行的系外行星。
“一項歷史性的發現”
加州大學伯克利分校的天文學家傑夫·馬西(Geoff Marcy)透過電子郵件告訴Space.com:“這是在恆星周圍的宜居帶中發現的第一個真正地球大小行星的歷史性發現,他與這項研究無關。“這是迄今為止發現的宜居行星的最佳案例。結果絕對可靠。行星本身可能不是,但我願意為此賭上我的房子。無論如何,這是一顆寶石。”
這顆新發現的行星半徑約為地球的1.1倍,略大於地球,但研究人員仍然認為這顆系外行星可能像地球一樣是岩石行星。研究人員仍然不確定開普勒-186f的大氣層是由什麼構成的,這是一個關鍵因素,可以幫助科學家瞭解該行星是否適合生命生存。[開普勒-186f:地球大小的世界可能支援海洋,也許還有生命(資訊圖)]
Quintana在一份宣告中說:“在過去的幾年裡,我們瞭解到,在地球半徑約為1.5倍左右時,會發生明顯的轉變。”“那裡發生的情況是,對於半徑在地球半徑的1.5到2倍之間的行星,其質量變得足夠大,開始積累非常厚的氫氣和氦氣大氣層,因此它開始類似於我們太陽系中的氣體巨行星,而不是我們所看到的任何其他類地行星。”
宜居性的邊緣
舊金山州立大學的研究合著者斯蒂芬·凱恩表示,開普勒-186f實際上位於開普勒-186恆星宜居帶的邊緣,這意味著行星表面的液態水可能會結冰。
凱恩在一份宣告中說,由於它位於宜居帶的外部,行星的較大尺寸實際上可能有助於保持其水的液態。凱恩補充說,由於開普勒-186f比地球稍大,因此可能擁有更厚的大氣層,這將起到隔熱作用,並可能使其水保持液態。
巴克萊說:“[開普勒-186f]圍繞其恆星執行超過130天,但由於其恆星的質量低於我們的太陽,因此該行星的軌道略微位於我們太陽系中水星軌道內側。“它位於宜居帶的較冷邊緣。它仍然完全在宜居帶內,但接收到的能量比地球接收到的能量少。因此,如果你在這顆行星[開普勒-186f]上,恆星會顯得更暗。”
未來的系外行星搜尋
開普勒-186f可能太暗,無法進行探測行星大氣層的後續研究。美國國家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡——哈勃望遠鏡的繼任者,預計於2018年發射升空——旨在對相對較近的恆星周圍的行星進行成像;然而,巴克萊說,開普勒-186系統可能距離太遠,以至於這架強大的望遠鏡無法進行探測。
科學家使用開普勒望遠鏡,利用凌日法發現了開普勒-186f:當行星從望遠鏡的角度移動到其恆星表面時,開普勒記錄到恆星亮度略有下降,從而使研究人員能夠更多地瞭解行星本身。開普勒去年發生了重大故障,不再以相同的方式工作,但科學家仍在梳理該航天器的大量資料,尋找新的系外世界。
麻省理工學院(MIT)系外行星搜尋者和天體物理學家薩拉·西格(Sara Seager)透過電子郵件告訴Space.com:“我發現我們生活在一個發現潛在宜居行星很常見,並且尋找它們的方法已經標準化的時代,這簡直太棒了”,她與這項研究無關。
這項新研究於今天(4月17日)在《科學》雜誌上線上發表。
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