開普勒發(fā)現(xiàn)的值得關(guān)注的太陽系外行星

2015 年1 月6 日，“開普勒”團隊宣布新觀測到8 顆系外行星，這使得其目前確定的系外行星數(shù)量達到1000 顆。令人興奮的是，在這8 顆行星中，有3 顆位于恒星周圍的宜居帶上，并且其中的開普勒-438b 和開普勒-442b 是類地行星，也是迄今發(fā)現(xiàn)的最像地球的行星之一。“開普勒”任務的科學家湯姆斯？ 巴里說：“在類似太陽的恒星周圍的宜居帶上發(fā)現(xiàn)一顆行星，是探索真正的類地行星進程中一個重要的里程碑。”

開普勒-62 星系和太陽系

開普勒-6 2星系位于天琴座， 有5顆行星， 距離地球約1 2 0 0光年。開普勒-6 2星系的主恒星是一顆名為K2矮星的恒星，其體積是太陽的2/3，但亮度只有太陽的1/5。這顆恒星已有7 0億年的歷史，比太陽還要老一些。

與太陽系非常相似，開普勒-6 2星系有兩顆位于宜居帶的行星，即開普勒-6 2f 和開普勒- 6 2e。開普勒- 6 2f 的公轉(zhuǎn)周期為2 6 7天，體積是地球的1. 4倍， 是當時已知的位于宜居帶的最小的系外行星。開普勒-6 2e 的公轉(zhuǎn)周期為1 2 2天，體積約為地球的1.6倍。

開普勒-6 2f 的體積已知，但其質(zhì)量和成分我們還無從知曉。不過，對比之前發(fā)現(xiàn)的同樣大小、表面凹凸不平的系外行星，科學家估測開普勒-6 2f的質(zhì)量可能是地球的1.4 1倍或2.8 0倍。

開普勒-62星系還有另外三顆行星，分別為開普勒-62b、開普勒-6 2c 和開普勒-6 2d，都位于這兩顆類地行星的內(nèi)側(cè)。其中的兩顆大于地球，一顆與火星大小相當，公轉(zhuǎn)周期分別為5天、1 2天和1 8天。因此，它們的表面溫度非常高，不適宜生命居住。

第一顆地球大小的行星開普勒- 1 8 6f 是第一顆已被證實的與地球大小相當、在宜居帶上繞其主恒星運轉(zhuǎn)的行星。開普勒-186f的發(fā)現(xiàn)證實了其他恒星周圍的宜居帶上也存在與地球大小相當?shù)男行牵穷惖匦行翘剿髦械囊淮沃卮筮M步。有人說，如果你生活在開普勒-1 8 6f上，傍晚將看到地平線附近有四顆行星和一顆橙色“太陽”，夜晚有絢麗的極光在空中舞動。美國航空航天局艾姆斯研究中心的托馬斯· 巴克萊說：“我們觀測到的所有行星中，開普勒-1 8 6f是最有可能孕育生命的星球。”開普勒-1 8 6f的體積不到地球的1.1倍，雖然其質(zhì)量和成分仍然未知，但之前的研究表明，它的表面很可能是巖質(zhì)的。在它之前，最像地球的行星是開普勒-6 2f。

開普勒-186f每130天繞其主恒星運轉(zhuǎn)一周，獲得的能量相當于地球獲得能量的1/3，位于宜居帶的外緣附近。正午時分，從開普勒- 1 8 6f 的表面看其主恒星的亮度，與太陽落山前1小時照在地球上的亮度相近。

開普勒- 1 8 6星系位于距離地球約5 0 0光年的天鵝座中，其主恒星的體積和質(zhì)量約為太陽的1/2，是一顆昏暗的紅矮星。這顆紅矮星具有較強活躍性，可產(chǎn)生高頻耀斑和較強的輻射風。該星系還有4顆內(nèi)行星，在軌道上依次排開。

就像我們的地球

要想確定一顆行星是否由巖石、水和氣體構(gòu)成，科學家必須知道它的大小和質(zhì)量。如果無法直接確定行星的質(zhì)量，還可以根據(jù)大小推測其構(gòu)成。

兩顆新近確認的行星，開普勒-4 3 8b 和開普勒-4 4 2b，直徑均不到地球的1.5倍。開普勒- 4 3 8b 距離地球4 7 5光年，體積比地球大1 2%，每3 5.2天環(huán)繞其主恒星運轉(zhuǎn)一周。開普勒-4 4 2b 距離地球1 1 0 0光年，體積比地球大3 3%，每1 1 2天繞其主恒星運轉(zhuǎn)一周。

開普勒- 4 3 8 b 和開普勒-4 4 2b 所處的恒星系統(tǒng)位于天琴座，其主恒星的體積均比太陽小，溫度也比太陽低，因此宜居帶的范圍更小。參與該項研究的美國航空航天局艾姆斯研究中心對外星球智能研究所參與“開普勒”任務的科學家多·卡德沃說：“有關(guān)這些體積較小的多石世界的每一項新發(fā)現(xiàn)都會增強我們的決心，用不了多久，我們就可以知道像地球這樣溫度適宜、表面多石的系外行星是什么樣子。”

“開普勒空間望遠鏡收集數(shù)據(jù)已超過4年，足以使我們梳理出以地球年公轉(zhuǎn)的地球大小的候選行星。”艾姆斯研究中心對外星球智能研究所參與“開普勒”任務的科學家弗戈·馬拉里說，他牽頭對新候選行星目錄進行了分析。“我們距離找到圍繞太陽大小的其他恒星運轉(zhuǎn)的姊妹地球已經(jīng)越來越近。”

此外，“開普勒”發(fā)現(xiàn)的值得我們關(guān)注的系外行星還有位于開普勒- 2 9 6星系宜居帶上的兩顆行星——開普勒-2 9 6e和開普勒- 2 9 6 f。它們都在2 0 1 4年2月2日被宣布發(fā)現(xiàn)。開普勒-2 9 6e 是顆超大地球，半徑是地球半徑的1 . 7 5倍，每3 4. 1天繞開普勒- 2 9 6運轉(zhuǎn)一周。開普勒-2 9 6f 的半徑是地球半徑的1.7 9倍，環(huán)繞開普勒-2 9 6一周需6 3.3天。

目前，科學家正在根據(jù)最新的各項發(fā)現(xiàn)估計巖質(zhì)行星出現(xiàn)在像太陽這樣的恒星宜居帶上的概率。這是向?qū)崿F(xiàn)“了解我們在宇宙中的位置”這一目標邁出的重要一步。

科學家也在為發(fā)布“開普勒”下一個4年數(shù)據(jù)集的目錄做準備。他們將使用先進的軟件對最后一個月收集的數(shù)據(jù)進行分析，這種軟件對地球大小的小行星發(fā)出的微弱信號比過去使用的軟件更為敏感。

美國航空航天局華盛頓總部科學任務理事會首席助理約翰·格蘭菲德說：“‘開普勒’無疑是科學史上的巨星，在宜居帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)這些巖質(zhì)行星使我們向探索類地行星的目標更近了一步。現(xiàn)在，最終搞清銀河系只有地球這樣一個稀罕的行星還是存在大量類地行星只是一個時間問題。”