作者:Dimitar Sasselov 来源:《科学》 发布时间:2013-4-23 10:20:37
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科学家发现最像地球系外行星
可能有水,位于行星宜居区域内

开普勒-62f,一颗新发现的系外行星(上)与另一颗类似的天体开普勒-62e(下左)。
 
图片来源:David A. Aguilar/CFA
 
美国宇航局(NASA)的开普勒天文望远镜日前在一颗恒星的宜居区域内——存在液态水的“温暖”地带——发现了两颗迄今为止在大小上最接近地球的行星。
 
开普勒研究团队的成员之一、哈佛-史密森天体物理学中心的理论学家Dimitar Sasselov表示,4月18日在《科学》杂志网络版上刊登的这项发现,证明了开普勒天文望远镜正在接近于太阳系外找到一个地球真正的“孪生兄弟”的目标。
 
这两颗行星都环绕恒星开普勒-62运行,后者的大小相当于太阳的2/3,位于天琴座,并且距离太阳系约1200光年(368秒差距)。位于恒星外侧的行星开普勒-62f,其直径比地球大约41%,体积为地球的1.4倍,受到的热量辐射只是地球的0.4倍,且环绕母星运转一周需要267天;而内侧的行星开普勒-62e,其直径比地球大约61%,体积为地球的1.6倍,受到的热量辐射只是地球的1.2倍,且环绕母星运转一周需要122天。
 
开普勒天文望远镜通过记录任意一颗行星在掠过母星表面时导致后者光线的微弱减少来发现这些行星。天文学家利用这些测量结果计算了行星相对于恒星的大小。
 
在《科学》杂志的论文中,由NASA的首席研究员William Borucki率领的开普勒天文望远镜研究团队指出,这两颗太阳系外行星是固态的,并且可能是岩体或冰体。但Sasselov相信,这两颗天体的表面很有可能完全被海洋所覆盖,这一结论基于他与来自哈佛-史密森学会以及德国海德堡马普学会天文学所的同事在arXiv预印本上发表的一项分析结果。研究人员推断,这两个水世界要么从表面到内核全部由水构成,要么在较浅的海洋下有一个固体表面。Sasselov说,而后一种模型对于地球上的生命形式将更为有利——在地球上,来自热液喷口的物质与能量循环能够维持生物体的存活。
 
但Sasselov强调,一些循环也可能发生在海洋的更深处,这是因为被高压的地下冰层俘获的甲烷及其他挥发成分的沉积物随后能够在与液体对流的过程中被释放出来。Sasselov与其他两位合作者在arXiv服务器的一个预印本中描述了这一模型,这一成果将发表在《天体物理学杂志》上。
 
华盛顿哥伦比亚特区卡耐基科学研究所地磁学部门负责人Lindy Elkins-Tanton表示,这两颗行星的特征“完全符合适宜居住的要求”。但她警告说,这并不能保证两颗行星拥有足够的二氧化碳——作为一种温室气体,它能够使行星保持足够的温度,这样表面的水才会像研究人员假设的那样以液态的形式存在。
 
纽约州伊萨卡康奈尔大学的行星科学家Jonathan Lunine指出,现在不可能知道这两颗系外行星的构成,这是因为科学家还无法计算它们的质量。而这又是缘于开普勒-62e与开普勒-62f对于其母星的引力牵引太过微弱,从而无法被现有的任何望远镜所探测到。
 
同时对于天文学家来说,这些行星距离开普勒-62也过于遥远,从而无法利用后者的光线来分析行星大气的化学构成。尽管如此,Lunine表示:“它们已经最接近于每个人都想看到的地球孪生兄弟的模样。”
 
宜居区域是指恒星周围特定距离范围,在这一范围内水可以以液态形式存在。类地行星一直是太空研究的热点之一,美国开普勒天文望远镜对超过15万颗恒星附近位于“宜居带”的类地行星进行了观测,迄今已发现100多颗类地行星。(来源:中国科学报 赵熙熙)
 
 
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