作者:赵熙熙 来源:中国科学报 发布时间:2013-11-4 8:49:13
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类似的大小 类似的密度 类似的构成
地球“兄弟”体温过高不宜居住

图为艺术家笔下的开普勒-78b。
图片来源:Jasiek Krzysztofiak/NATURE
 
本报讯 来自两个研究团队的天文学家如今首次成功测量了一颗与地球大小类似的系外行星的质量——这一次,这颗名为开普勒-78b的行星只比地球略“胖”一点儿,并围绕天鹅座的一颗恒星运转,该星座距离地球约123秒差距(400光年)。这是首次发现与地球如此相似的行星。不过其表面温度过高,并不宜居。
 
天文学家越来越善于发现散布在太阳系之外的宇宙空间中的许多与地球类似的小型行星,但想要找到它们由什么构成的线索却要困难得多。
 
在这两项新的研究中,研究人员首先推算出,这颗行星的直径约为地球的1.2倍,然后进一步通过观察其所绕恒星的运动轨迹判断它们相互间的引力,从而测算这颗行星的质量。发表在最新出版的《自然》杂志上的有关开普勒-78b的数据显示,这颗行星的密度与地球类似,约为每立方厘米5.3至5.57克,这意味着它的构成也是类似的岩石与铁。
 
然而两者之间的相同之处也就到此为止。开普勒-78b与母星的距离仅仅是水星与太阳距离的1/40;它的一年仅仅为8个半小时;其表面温度被认为大约为炙热的2300至3100开氏度。
 
率领其中一个研究团队的瑞士日内瓦大学天文学家Francesco Pepe表示,开普勒-78b是近期发现的一类公转周期不足1天的系外行星中的一颗。他说:“它可以被想象成是一颗熔岩行星,而不是像地球这样的行星。”
 
Pepe强调,现在还不清楚开普勒-78b为何与母星如此之近,以及未来它是否会被后者所吞噬。
 
利用来自装载于加那利群岛国家伽利略天文望远镜上的高精度径向速度北方行星搜索器(HARPS-N)光谱仪所提供的数据,Pepe及其团队计算出开普勒-78b的质量大约是地球质量的1.86倍。
 
这一结果与由美国夏威夷大学天文学家Andrew Howard率领的另一研究团队获得的发现相一致——后者利用夏威夷W.M.凯克天文台凯克1天文望远镜上的高分辨率Eschelle光谱仪提供的数据,将开普勒-78b的质量锁定为地球质量的1.69倍。
 
Howard说:“这是一项非常艰难的测量工作,因此如果我们仅仅发表一项研究结果,任何人都会提出质疑。”他强调,两者的吻合使得研究结果“坚若磐石”。
 
开普勒团队成员之一、剑桥市麻省理工学院行星科学家Sara Seager表示,这一结果代表了“迈向其他‘地球’的一次势不可挡的行军”。
 
“在这种情况下,新发现可能看起来像跨出了一大步。”并未参与这两项研究的Seager表示,“但天文学家还是感到非常兴奋,因为在质量和规模及组成上,它是最接近地球的行星,虽然其轨道是那么的不同,并且比地球也热了太多。”
 
这一发现让研究人员十分激动。研究人员说,要精确测出系外行星的体积和质量并不容易,而此前发现的与地球成分类似的行星都比地球大得多,这是首次发现质量、体积等指标都与地球如此相似的系外行星。
 
研究人员认为,这一发现有助于研究类似地球和太阳系的天体在宇宙中存在的可能性,推测太阳系形成的特殊性,及其形成初期的环境状况。
 
在宇宙中,在与地球类似的轨道上运行的与地球类似的行星可能有很多,但想要找到这样的行星却比开普勒-78b难得多。
 
但Pepe相信,如果这些大小与地球类似的行星属于一个“更为平静”的系统中,那么HARPS-N很有可能会找到它们。他强调:“如果我们足够幸运的话。”(赵熙熙)
 
《中国科学报》 (2013-11-04 第2版 国际)
 
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