開普勒望遠鏡首次發現體積與地球相當系外行星

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導讀 開普勒-20f被譽為一個重大發現,它是在太陽系外發現的第一顆體積與地球相當並且環繞一顆類日恆星運轉的行星 美國宇航局的開普勒太空望遠鏡,專門用於搜尋系外行星。它借助一個數字照相機傳感器陣列觀測遙遠恆星發生的“扭曲”,進而證實有行星在其前方穿過 開普勒-20e和開普勒-20f 與金星和地球的對比圖。科學家發現這兩顆體積與地球相當的行星環繞一顆遙遠恆 ...

開普勒-20f被譽為一個重大發現,它是在太陽系外發現的第一顆體積與地球相當並且環繞一顆類日恆星運轉的行星

美國宇航局的開普勒太空望遠鏡,專門用於搜尋系外行星。它借助一個數字照相機傳感器陣列觀測遙遠恆星發生的“扭曲”,進而證實有行星在其前方穿過

開普勒-20e和開普勒-20f 與金星和地球的對比圖。科學家發現這兩顆體積與地球相當的行星環繞一顆遙遠恆星運轉。這是一個令人鼓舞的發現,提高了在太陽系外發現生命的幾率

迄今為止,開普勒望遠鏡已經發現了28顆系外行星,可能的候選行星估計還有數千顆。宇航局表示發現一顆與地球體積極為接近的系外行星具有非常重要的意義

藝術概念圖,展示了系外行星開普勒-22b,是2011年初由開普勒望遠鏡發現的

12月21日消息,美國宇航局的開普勒望遠鏡在太陽系外發現一顆體積與地球相當的多岩行星並且環繞一顆類日恆星運轉。這是天文學家第一次發現體積與地球相當的系外行星。科學家表示發現這種系外行星是一項偉大的技術成就,提高了發現太陽系外有生命行星的幾率。

新發現的類地行星被稱之為“開普勒-20f”,擁有厚厚的水蒸汽大氣層,地表溫度據信過高,不適於生命生存。在開普勒-20f所處的恆星系統,科學家還發現了另一顆行星——開普勒-20e,體積只比地球小一點,但溫度更高。這兩顆行星距母星都較近,公轉一周分別需要9天和16天。

美國劍橋市哈佛-史密森尼天體物理學中心的天文學家弗朗索瓦-弗萊希恩博士表示:“這是人類第一次發現體積與地球類似的系外行星。我們可能還會發現其他這樣的行星。這是一次具有裡程碑意義的發現。我想人們會在10年或者100年後問第一顆與地球體積相當的行星是何時發現的。這太讓人感到興奮了。”

開普勒-20f環繞的恆星開普勒-20並不是地球的近鄰,距地球945光年。開普勒-20f並不處在適居區。適居區的溫度不高不低,允許地表存在液態水,進而能夠孕育出生命。迄今為止,科學家已經發現很多半徑為地球1.5到2倍的系外行星。弗萊希恩指出,這些行星的體積遠遠超過地球,並不是真正意義上的類地行星。

12月初,開普勒望遠鏡發現了開普勒-22b,這顆行星的直徑是地球的2.4倍,處在適居區,但科學家表示開普勒-22b可能不支持生命存在。弗萊希恩說:“你可以將13個地球裝進開普勒-22b。它更有可能是一個迷你海王星,並不適於生命存在。一顆行星處於適居區並不意味著具有適居性。”

與開普勒-22b一樣,這兩顆行星也是由宇航局的開普勒太空望遠鏡發現的。這架望遠鏡一直在掃描遙遠恆星,尋找行星在其前方穿過的“凌日”跡像。在《自然》雜志網絡版上,科學家公布了他們的觀測發現。根據觀測發現,這兩顆行星所在的恆星系統擁有3顆體積更大的行星。開普勒-20f的半徑只有地球的1.03倍,開普勒-20e的半徑更是只有地球的0.87倍。

天文學家用了數年時間證實他們探測到的信號來自於這些行星。弗萊希恩說:“我們模擬了所有可能的情況,視圖量化錯誤信號出現的可能性。我們最終證實信號來自於一顆體積與地球相當的行星。”開普勒-20f和開普勒-20e據信都是多岩行星,由鐵和硅酸鹽構成,溫度極高,前者的溫度達到426攝氏度,後者的溫度更是達到726攝氏度。

它們所在的恆星系統並不像太陽系這麼巨大。在我們的太陽系,體積較小的多岩行星距離太陽較近,較大的氣態巨行星距離太陽較遠。相比之下,開普勒-20的行星則是越大距離母星越近。研究論文合著者、天體物理學中心的大衛-查爾伯努表示:“這種行星排列讓我們感到吃驚。”

開普勒-20的行星不可能在它們當前所處的位置形成。它們一定形成於距離母星更遠的區域,而後逐漸靠近母星,這種靠近可能由形成環繞開普勒-20的所有行星的物質盤發生相互作用所致。開普勒望遠鏡通過觀測恆星的亮度變暗確定行星存在。當行星在恆星前方穿過時,恆星的亮度會略微變暗。為了證實存在一顆在恆星前方穿過的行星,天文學家需要觀測恆星的搖晃,即環繞其運行的行星所產生的引力拖拽效應。迄今為止,這架望遠鏡已經發現了28顆系外行星。(孝文)


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