科学家们首次在宿主恒星的宜居带中发现了一颗地球大小的系外行星,这颗“地球表亲”可能拥有液态水和适合生命存在的条件。
这颗新发现的行星名为开普勒-186f,最初由美国国家航空航天局(NASA)的开普勒太空望远镜发现,围绕一颗距离地球约490光年的昏暗红矮星运行。虽然宿主恒星比太阳更暗,行星也比地球稍大,但科学家表示,这颗系外行星的位置及其大小表明,开普勒-186f的表面可能存在水。您可以在Space.com制作的视频中了解更多关于这项惊人的系外行星发现。
“我们一直在寻找的目标之一可能是地球的孪生兄弟,即一颗位于类太阳恒星宜居带的地球大小行星,”开普勒科学家、这项新系外行星研究的合著者汤姆·巴克莱告诉Space.com。“这个[开普勒-186f]是一颗位于较冷恒星宜居带的地球大小行星。因此,虽然它不是地球的孪生兄弟,但也许是地球的表亲。它具有相似的特征,但有一个不同的‘父母’。”[10颗可能存在外星生命的系外行星]
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潜在的宜居行星
科学家认为,开普勒-186f——被发现围绕恒星开普勒-186运行的五颗行星中最外层的一颗——以3250万英里(5240万公里)的距离运行,理论上位于红矮星的宜居带内。
地球以平均约9300万英里(1.5亿公里)的距离绕太阳运行,但太阳比开普勒-186恒星更大更亮,这意味着与开普勒-186相比,太阳的宜居带距离恒星更远。
SETI研究所和美国国家航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心的Elisa Quintana是详细介绍这些发现的新研究的主要作者,她在声明中说:“这是在另一颗恒星周围的宜居带中发现的第一颗确定的地球大小行星。”
在恒星的宜居带中已经发现了各种大小的其他行星。然而,系外行星科学家表示,开普勒-186f是第一个在大小上如此接近地球,并且在太阳系外系统中可能支持生命的区域内运行的系外行星。
“一项历史性的发现”
加州大学伯克利分校的天文学家杰夫·马西(Geoff Marcy)通过电子邮件告诉Space.com:“这是在恒星周围的宜居带中发现的第一个真正地球大小行星的历史性发现,他与这项研究无关。“这是迄今为止发现的宜居行星的最佳案例。结果绝对可靠。行星本身可能不是,但我愿意为此赌上我的房子。无论如何,这是一颗宝石。”
这颗新发现的行星半径约为地球的1.1倍,略大于地球,但研究人员仍然认为这颗系外行星可能像地球一样是岩石行星。研究人员仍然不确定开普勒-186f的大气层是由什么构成的,这是一个关键因素,可以帮助科学家了解该行星是否适合生命生存。[开普勒-186f:地球大小的世界可能支持海洋,也许还有生命(信息图)]
Quintana在一份声明中说:“在过去的几年里,我们了解到,在地球半径约为1.5倍左右时,会发生明显的转变。”“那里发生的情况是,对于半径在地球半径的1.5到2倍之间的行星,其质量变得足够大,开始积累非常厚的氢气和氦气大气层,因此它开始类似于我们太阳系中的气体巨行星,而不是我们所看到的任何其他类地行星。”
宜居性的边缘
旧金山州立大学的研究合著者斯蒂芬·凯恩表示,开普勒-186f实际上位于开普勒-186恒星宜居带的边缘,这意味着行星表面的液态水可能会结冰。
凯恩在一份声明中说,由于它位于宜居带的外部,行星的较大尺寸实际上可能有助于保持其水的液态。凯恩补充说,由于开普勒-186f比地球稍大,因此可能拥有更厚的大气层,这将起到隔热作用,并可能使其水保持液态。
巴克莱说:“[开普勒-186f]围绕其恒星运行超过130天,但由于其恒星的质量低于我们的太阳,因此该行星的轨道略微位于我们太阳系中水星轨道内侧。“它位于宜居带的较冷边缘。它仍然完全在宜居带内,但接收到的能量比地球接收到的能量少。因此,如果你在这颗行星[开普勒-186f]上,恒星会显得更暗。”
未来的系外行星搜寻
开普勒-186f可能太暗,无法进行探测行星大气层的后续研究。美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜——哈勃望远镜的继任者,预计于2018年发射升空——旨在对相对较近的恒星周围的行星进行成像;然而,巴克莱说,开普勒-186系统可能距离太远,以至于这架强大的望远镜无法进行探测。
科学家使用开普勒望远镜,利用凌日法发现了开普勒-186f:当行星从望远镜的角度移动到其恒星表面时,开普勒记录到恒星亮度略有下降,从而使研究人员能够更多地了解行星本身。开普勒去年发生了重大故障,不再以相同的方式工作,但科学家仍在梳理该航天器的大量数据,寻找新的系外世界。
麻省理工学院(MIT)系外行星搜寻者和天体物理学家萨拉·西格(Sara Seager)通过电子邮件告诉Space.com:“我发现我们生活在一个发现潜在宜居行星很常见,并且寻找它们的方法已经标准化的时代,这简直太棒了”,她与这项研究无关。
这项新研究于今天(4月17日)在《科学》杂志上在线发表。
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