美国宇航局的开普勒任务可能发现的宜居系外行星比想象的要少

来自欧洲盖亚空间望远镜的新数据可能会导致类地世界的数量向下修正

艺术家绘制的我们银河系中各种想象的潜在宜居世界类型。来自开普勒空间望远镜和其他行星搜索调查的数据表明,这种小型岩石行星很常见。

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潜在宜居外星行星的数量可能需要向下修正一下。

迄今为止,美国宇航局的开普勒空间望远镜已发现大约30颗大小与地球相似的系外行星,位于其宿主恒星的“宜居带”中——即液态水可能存在于行星表面的轨道距离范围。

或者研究人员曾经这么认为。欧洲航天局(ESA)的盖亚航天器的新观测表明,实际数量可能要少得多——也许在2到12个之间,美国宇航局官员今天(10月26日)表示。[照片:盖亚航天器绘制银河系地图]


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盖亚于2013年12月发射,旨在创建银河系超精确的3D地图。根据美国宇航局官员的说法,到目前为止,这张地图包括大约17亿颗恒星的位置信息和大约13亿颗恒星的距离数据。

官员们补充说,盖亚的观测表明,一些开普勒宿主恒星比之前认为的更亮更大。因此,围绕这些恒星运行的行星可能比之前认为的更大更热。

“更热”的问题很简单:一颗更大更亮的恒星会散发出更多的热量。“更大”的相关性源于开普勒的行星搜索策略,即所谓的“凌日法”。

当一颗行星从望远镜的角度穿过其母恒星表面时,开普勒会注意到引起的微小亮度下降。此类行星大小的估计值来自于它们在这些“凌日”期间阻挡的恒星盘的百分比。因此,如果恒星的直径向上修正,行星的直径也会向上修正。

“整个问题一直在于,我们对恒星的了解程度如何?”美国宇航局系外行星探索计划副项目首席科学家埃里克·马马杰克(Eric Mamajek)在一份声明中说。“这只是这个持续故事的另一个章节。”

新的结果不应该让那些希望地球生命并非在银河系中独一无二的人感到沮丧;美国宇航局官员强调,银河系中仍然有许多潜在的宜居空间。但是,盖亚的数据证实,天文学家、天体生物学家和行星科学家仍然有很多关于系外行星宜居性的知识需要学习。

“我们仍在试图弄清楚一颗行星可以有多大才能仍然是岩石行星,”美国宇航局硅谷艾姆斯研究中心的天体物理学家杰西·多特森(Jessie Dotson)在同一份声明中说。多特森是开普勒目前扩展任务的项目科学家,该任务被称为 K2。

然后是宜居带的概念。仅根据轨道距离来判断宜居性忽略了重要的行星特征,例如质量,它会影响一个世界保持大气层的能力。然后是大气成分,它会极大地影响行星的温度。

此外,谁说生命必须在表面需要液态水?我们太阳系宜居带之外的一些冰冻卫星,例如木星的欧罗巴和土星的恩克拉多斯,都埋藏着可能能够支持我们所知生命的海洋。(而且我们甚至还没有讨论我们所不知道的生命的可能性,这可能取决于水以外的东西作为溶剂。)

耗资 6 亿美元的开普勒任务于 2009 年 3 月启动。在开普勒为期四年的主要任务期间,望远镜同时盯着大约 15 万颗恒星,观察行星凌日现象。这项工作于 2013 年 5 月结束,当时开普勒四个用于保持方向的反应轮中的第二个失效。

2014 年,开普勒开始了 K2,在此期间,航天器会在 80 天的“活动”中观察各种宇宙物体和现象。其中一些活动涉及行星搜索;事实上,迄今为止,航天器确认的 2,681 颗外星世界发现中有 354 颗来自 K2。

开普勒的总数约占已知约 3,800 颗系外行星的 70%。开普勒的数量将继续增长;近 3,000 颗行星“候选者”等待后续分析或观测的确认,历史表明,其中大多数最终都将成为现实。

但是开普勒的观测日子即将结束。该航天器的燃料极低,最近进入了“不耗油”的睡眠模式

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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