
在宇宙中,地球这样的行星有多常见呢?这是一个让天文学家和梦想家们思考了几十年的问题,不过现在多亏了开普勒太空望远镜的助力,他们找到了答案。根据一项基于开普勒太空望远镜收集的数据的研究结果显示,在我们的银河系里,大约有五分之一的类太阳恒星拥有与地球大小相当的行星,并且这些行星能够孕育生命。
“这意味着,当我们抬起头仰望夜空中成千上万的星星时,最近的,并且在宜居带中有拥有一颗地球大小行星的类太阳恒星距离我们可能只有12光年远,我们甚至能通过肉眼看见它,这太神奇了!”负责开普勒太空望远镜望远镜和凯克天文台(Keck Observatory)数据分析的加州大学伯克利分校(UC Berkeley)研究生埃里克·佩提古拉(Erik Petigura)这么说道。
开普勒太空望远镜一直以来尝试着寻找可能拥有液态水、生物繁衍生息必需物质的小型岩质行星。四年中,开普勒太空望远镜监测了超过15万颗恒星的亮度,并且每30分钟记录一次测量结果。
在一项重点研究中,科学家们集中研究了4.2万颗类太阳恒星(G[footnoteRef:1]和K[footnoteRef:2]型星),寻找行星凌星时或是在穿越寄主星正前方时发生的周期性黯淡现象。一队负责开普勒任务和位于夏威夷的凯克望远镜的科学家宣布,他们在调查中总共发现了603颗有周期黯淡现象的行星,其中10颗行星的大小和轨道与地球相似,轨道位于宜居带中,并且该条件下地表可能存在液态水。
著名的行星猎人杰夫·马尔西(Geoff Marcy)说,我们的银河系中大约有2000亿颗恒星,其中有400亿颗像我们的太阳一样,还有88亿颗地球大小的行星。
但马尔西也提醒道,与地球大小、轨道相似的行星并不一定适合生命生存,即使它们的轨道位于一颗温度刚刚好的恒星的宜居带上。
有些星球的大气层可能比较厚,这使得它的表面非常热,以至于DNA这一类的分子都无法存活。其他一些行星也许有岩石表面,可能存在适合生物体生存的液态水。我们目前还不知道什么样的行星及其环境适合生命生存,马尔西说。
图解:通过对开普勒太空望远镜四年来的精确测量数据进行分析,发现有22±8%类日恒星的宜居带中拥有地球大小的行星。如果这些行星能像在开普勒望远镜视野里一样的普遍的话,那么我们到最近的一颗类地宜居行星的距离大约是12光年。资料来源: 佩提古拉/加州大学伯克利分校,霍华德/夏威夷大学马诺阿分校,玛西/加州大学伯克利分校。
佩提古拉说,在他们的调查中发现的可能适宜居住的行星都位于K型恒星附近。这些恒星比太阳更冷,也略小一些。但是研究团队对结果的分析也表明,对于K型恒星的研究结果也同样适用于像太阳这样的G类恒星。
由于陀螺仪存在缺陷,导致开普勒空间望远镜处于瘫痪状态。科学家们表示,如果开普勒太空望远镜能够继续执行任务,它将获得足够的数据,可以直接探测到一些位于G型恒星宜居带中的类地行星。
如果开普勒太空望远镜视野中的恒星位于太阳系附近,那么最近的类地行星将围绕着一颗距离地球不到12光年的恒星旋转,而这颗恒星是直接靠肉眼就可以观测到的。未来想要借助仪器获取这些类地行星的图片和光谱,只需要观察几十颗附近的恒星,以获取位于其恒星宜居带中的类地行星样本。
每五个恒星就会存在一个类地行星,这个数字对于美国航空航天局(NASA)来说是至关重要的,因为开普勒望远镜的后续任务是试图拍下类地行星真实的照片。夏威夷大学的天文学家安德鲁·霍华德认为:“望远镜的大小取决于与地球距离最近的类地行星距离我们到底有多远。大量围绕恒星旋转的行星简化了后续任务。
注意:
1.光谱型为G的恒星。光谱特征为电离钙的H和K线特强,金属元素谱线丰富,并且出现CH和CN分子带。
2.光谱型为K的恒星。光谱中电离和中性钙线强,中性金属线十分突出,分子带比G型星更显著。









