開普勒太空飛船在耐心觀測天空以尋找系外行星時，遇到了一個意想不到的障礙：太多吵鬧的年輕恆星。這顆軌道探測器會探測到當行星經過恆星前方時發生的恆星亮度的小幅下降。但是，對開普勒視場中探測到的數萬顆類太陽恆星中的約 2500 顆恆星的分析發現，恆星本身的閃爍程度比預測的要高，其中最大數量的變化是太陽的兩倍。這使得探測地球大小的星體更加困難。
因此，分析表明，開普勒需要超過其計劃的三年半任務壽命的兩倍時間，才能實現其確定銀河系中類地行星有多普遍的主要目標。
開普勒目前計劃執行到 2012 年 11 月，考慮到美國宇航局的預算壓力，包括詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) 不斷上漲的成本，延期絕非必然。“我擔心為了有足夠的資金用於 JWST，像開普勒這樣的專案可能會被擠壓，”位於加利福尼亞州山景城的 SETI 研究所的開普勒首席資料分析師 Jon Jenkins 說。“我們需要一個八年的任務才能實現我們瞭解是否存在像地球一樣的其他世界的願望。”美國宇航局拒絕就開普勒獲得延期的可能性發表評論；預計明年春天會做出決定。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
在許多方面，該任務都取得了巨大的成功。今年早些時候，開普勒科學家宣佈，該飛船已發現了 1235 個候選系外行星，其中 68 個是地球大小的。在探測到的所有行星中，有 54 顆比地球大，它們在其母恆星的宜居帶內執行，該區域的溫度足以使水在岩石體的表面保持液態。預計下週在懷俄明州莫蘭舉行的極端太陽系會議上將宣佈更多系外行星的發現，並且一批基於 2009 年 9 月至 12 月記錄的 6.74 億次觀測的開普勒新資料計劃於 9 月 23 日公開發布。
在 7 月份線上釋出並在《天體物理學雜誌》上發表的一篇文章中，馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的開普勒科學家羅恩·吉利蘭及其合作者描述了開普勒的噪聲困境（R. L. 吉利蘭等人在 http://arxiv.org/abs/1107.5207 的預印本；2011）。類地訊號是當一顆行星經過其母恆星前方時，恆星的亮度下降約百萬分之 85，持續數小時。
在開普勒於 2009 年初發射之前，該團隊曾假設該飛船觀測到的類太陽恆星會像太陽一樣安靜，在約 6.5 小時的關鍵時間尺度內，亮度波動範圍接近百萬分之 10（0.001% 的變化）。但是吉利蘭和他的同事發現，開普勒資料中的噪聲要大得多（參見'閃爍太厲害'），其中大部分是恆星本身固有的，而不是由儀器問題或其他與記錄低光水平相關的錯誤引起的。
吉利蘭認為，太陽黑子等同於恆星的是最可能的罪魁禍首。當磁活動在太陽表面產生暫時比正常溫度低且較暗的區域時，太陽黑子就會形成，從而影響太陽的整體亮度。吉利蘭懷疑，開普勒視場中類太陽恆星的這種磁活動高於太陽本身，可能是因為它們更年輕。更年輕的恆星自轉速度更快，從而驅動更強的磁場。
事實上，吉利蘭認為開普勒視場中大約一半的恆星比太陽年輕，儘管理論預測表明大約三分之二的恆星會更老。如果這種年輕的偏見適用於整個銀河系，“那將確實令人驚訝”，這對恆星的誕生和死亡方式具有深遠的影響，詹金斯說。
但是，無論恆星噪聲的來源是什麼，吉利蘭都表示，開普勒必須探測到計劃的兩倍數量的類地行星凌日現象 — 平均每顆行星六次凌日，而不是三次凌日，間隔大約一年 — 才能確保恆星光線的下降是地球大小星體的真實訊號。這意味著探測器將需要整整八年的時間才能實現其最初的目標，即在其目標恆星中找到大約 75% 的類地行星。
加利福尼亞大學伯克利分校的天文學家兼開普勒團隊成員傑夫·馬西說：“我們需要延長任務時間，因為探測地球大小的行星正處於關鍵時刻。”
吉利蘭說，專注於直徑不小於地球 1.2 倍的行星候選者可能會加快任務程序，因為它們投下的陰影更深，因此更容易從恆星噪聲中識別出來。但是，一些模型表明，比地球大 20% 的行星可能不是像我們地球一樣的岩石體。例如，它可能是一個“水世界”，擁有深海或冰殼。
吉利蘭說，如果該任務僅限於此類較大的行星，則可能無法回答開普勒旨在研究的問題。詹金斯說，找出其他地球是否存在“是人類數千年來一直在問的問題”。如果美國宇航局“在開普勒即將回答這個問題之際”結束任務，“那將是一個真正的遺憾”。
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2011 年 9 月 6 日首次發表。