探尋行星的宇宙飛船發現水世界

開普勒宇宙飛船在恆星的宜居帶中發現了兩顆大小接近地球的系外行星,使科學家們離找到我們星球真正的孿生兄弟更近一步

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美國宇航局的開普勒宇宙飛船發現了兩顆行星,它們的大小與在恆星宜居帶中發現的地球最相似——在這一溫度適宜的區域,水可以以液態形式存在。

該發現今天在《科學》雜誌上線上發表,哈佛-史密森天體物理學中心的理論家迪米塔爾·薩塞洛夫說,這表明開普勒號正在接近其在太陽系外找到真正的地球孿生兄弟的目標,他是開普勒發現團隊的成員。

這兩顆行星都圍繞著開普勒-62星執行,該恆星大約是太陽的三分之二大小,距離太陽系約1200光年(368秒差距)。 離恆星最遠的行星開普勒-62f,直徑比地球大41%,繞恆星執行需要267天。 內部行星開普勒-62e,直徑比地球大61%,軌道週期較短,為122天。


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開普勒號透過記錄當任何一顆行星在其母星前方經過時發生的微小星光減少來探測到這些行星。天文學家利用這些測量結果來計算行星相對於該恆星的相對大小。

世界之遙
在《科學》雜誌的論文中,由美國宇航局首席研究員威廉·博魯茨基領導的開普勒團隊認為,這些行星是固體的,但可能是岩石或冰狀的。但是,薩塞洛夫認為,基於他自己與哈佛-史密森和德國海德堡馬克斯·普朗克天文研究所的同事合著的未發表的分析,這兩個天體很可能完全被海洋覆蓋。他們推測,這兩個水世界要麼是液態一直延伸到它們的核心,要麼是在較淺的海洋下有一個堅實的表面。薩塞洛夫說,後一種模型更有利於地球上我們所知生命的存在,在那裡,來自熱液噴口的物質和能量迴圈可以維持生物的生存。

但他指出,由於甲烷和其他揮發性物質沉積在高壓地下冰層中,這些物質可能會透過對流釋放到液體中,因此一些迴圈也可能發生在更深的海洋中。薩塞洛夫和另外兩位合作者在arXiv伺服器上的一篇預印本中描述了該模型,該預印本即將發表在《天體物理學雜誌》上。

華盛頓特區卡內基科學研究所地球磁學部門主任林迪·埃爾金斯-坦頓說,這些行星的特性“都符合宜居條件”。然而,她警告說,不能保證這兩顆行星有足夠的二氧化碳(一種溫室氣體)來保持行星足夠溫暖,從而使地表水可以像研究人員假設的那樣以液態形式存在。

紐約伊薩卡康奈爾大學的行星科學家喬納森·盧寧說,不可能知道這兩顆系外行星的成分,因為科學家們一直無法計算出它們的質量。這是因為開普勒-62e和開普勒-62f對它們的母星的引力拉力太微弱,以至於任何現有的望遠鏡都無法探測到。

這些行星距離開普勒-62也太遠,天文學家無法利用它的光來尋找行星大氣中的化學元素。儘管如此,“這些行星仍然是最接近每個人都想看到的地球孿生兄弟,”盧寧說。

本文經《自然》雜誌許可轉載。 該文章於2013年4月18日首次發表

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