发现最接近地球大小的系外行星,可能是金星的孪生兄弟

在距离地球39光年的附近红矮星周围发现的岩石世界

一颗新发现的行星距离地球39光年,被称为迄今为止发现的最接近地球大小的系外行星,并且有可能成为“金星的孪生兄弟”,这为近距离观察一个岩石外星世界的环境提供了令人垂涎的机会。

研究其他恒星周围的行星(实际上,任何天文物体)最令人沮丧的事情之一就是它们与地球的距离,这使得获取关于它们的许多基本细节变得繁琐或不可能。系外行星尤其令人沮丧,因为它们发出的任何光线(这些光线可以提供关于表面情况的线索)通常会被母恒星的光线所淹没。

但是,这颗名为GJ 1132b的新行星距离地球只有宇宙般的一小步,它围绕着一颗相当暗淡的恒星运行,并且似乎是一个有大气层的岩石世界。虽然它的表面温度表明它可能更像金星而不是地球,但它非常适合地球观测,以至于天体物理学家德雷克·德明称其为“可以说是太阳系外发现的最重要的行星”。 [观看:GJ 1132b - 最接近地球大小的外星行星的解释]


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你好,邻居
马里兰大学的天文学教授德明在《自然》杂志11月12日刊的“新闻与观点”文章中写了关于GJ 1132b的文章,指出“这个新世界的意义源于几个因素。”

这些因素中的第一个是它的大小——只有地球质量的1.2倍——第二个是它的距离——距离我们的太阳只有39光年。麻省理工学院的一份声明称,这些因素使其赢得了“迄今为止发现的最接近地球大小的系外行星”的称号。

“我们的银河系跨度约为10万光年。所以这绝对是一个非常近的太阳系邻近恒星,”麻省理工学院卡夫里天体物理与空间研究所的博士后、宣布这一发现的论文的第一作者扎卡里·伯塔-汤普森在同一份声明中说。

科学界已知的大多数类地行星或地球大小的行星距离我们数百或数千光年。今年7月发现并被称为迄今为止发现的最像地球的行星开普勒-452b距离地球1400光年。相反,最近发现的HD 219134b距离地球仅21光年,但质量是我们地球的4.5倍。

还有更多因素使GJ 1132b成为观测的理想选择。

GJ 1132b是使用MEarth-South望远镜阵列发现的,该阵列由位于智利塞罗-托洛洛美洲天文台的八个40米望远镜组成。该阵列使用凌星法(开普勒太空望远镜也使用)来寻找系外行星,该方法寻找来自恒星的光量中的规律性“下降”。这些下降表明行星正在恒星前面经过。

GJ 1132b围绕其母星格利泽1132运行一周需要1.6天(这意味着它的轨道比水星小)。这对天文学家来说是一个好处,因为它意味着这颗行星经常可见。

位于智利塞罗托洛洛的MEarth-South望远镜阵列通过监测附近小型恒星的亮度来寻找行星。这张长时间曝光的照片显示了MEarth-South望远镜在夜间观测;模糊的望远镜正在从一颗恒星转向另一颗恒星。
乔纳森·欧文

金星的孪生兄弟
还有更多:系外行星探测的凌星法提供了研究行星大气层的可能性——如果它含有氧气和水,甚至是生命迹象;风的模式;甚至根据麻省理工学院的说法,还可以研究它的日落的颜色。当行星在恒星前面经过时,光线会穿过行星的大气层,并获取其中化学物质的信息。

格利泽1132是一颗M矮星(也称为红矮星),只有太阳的21%,发出的光只有太阳的千分之五。虽然这颗行星的大小与其母星相比非常不像地球,但这对观测来说也是一个显著的优势,因为来自恒星的光线不会完全淹没可以从行星上收集到的任何反射光线。

尽管如此,GJ 1132b的轨道非常靠近恒星,接收到的辐射明显多于地球,因此表面温度远高于地球:275至580华氏度(135至304摄氏度),这使其与金星相似

哈佛-史密森天体物理中心 (CfA) 的天文学家大卫·查博诺在声明中说:“我们的最终目标是找到一个双胞胎地球,但在这一过程中,我们发现了一个双胞胎金星。我们怀疑它也会有类似金星的大气层,如果它有,我们将迫不及待地想要闻一闻。”

虽然这对生命来说太高了 (我们所知) 无法生存,但它足够凉爽,有可能维持大气层。根据CfA的声明,CJ 1132b“明显比任何其他被证实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 华氏度或更高的灼热温度。”在这些温度下,类似于地球或金星上的大气层很少能存活下来。 [10 颗可能存在外星生命的系外行星]

伯塔-汤普森说:“如果我们发现这颗相当热的行星在它存在的数十亿年里设法保留住了它的大气层,那么这对研究可能存在生命的较冷行星的长期目标来说是个好兆头。我们终于有了一个可以指向望远镜的目标,并且[可以]更深入地挖掘岩石系外行星的运作方式,以及是什么让它运转。”

在宇宙其他地方寻找生命的过程中,一些科学家认为,科学界应该以M矮星周围的地球大小行星为目标,因为研究它们的大气层相对容易,而且它们在星系中可能相当普遍。也许,在这些行星中,科学家会发现一个具有支持生命正确设置的外星世界。GJ 1132b 可能是迈向这一发现的重要一步。

德明写道:“但是,即使生命在宇宙中很丰富,找到明确的光谱证据也是一项艰巨的任务,这在遥远的未来才能实现。对像格利泽1132这样的小恒星的观测在这项任务中至关重要。”

哈勃太空望远镜,或者更好的是,詹姆斯·韦伯太空望远镜(计划于2018年发射)可以对GJ 1132b进行深入研究。伯塔-汤普森说,他认为GJ 1132b“将在未来几年成为天文学家最喜欢的观测目标”。

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