第二个地球现身

放大字体  缩小字体 2020-04-17 20:38:38  阅读:8068 作者:责任编辑。王凤仪0768

一个美欧联合科研小组日前从头剖析了美国航天局“开普勒”太空望远镜的数据,发现了一颗新的系外行星,巨细与地球简直相同,且坐落其恒星的宜居带内!

开普勒-1649体系的幻想画,较近的行星是开普勒-1649c,较远的是开普勒-1649b。(来历:NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter)

比地球大6%、岩石行星、坐落宜居带,光是这三个标签就满足吸引人了。这颗新发现的行星编号为开普勒-1649 c(Kepler-1649 c),间隔地球只要大约300光年。依据凌星观测发现,这颗行星公转周期仅19.5天,看来它离自己的“太阳”十分近;它的直径为地球的1.06倍,与地球极为类似,极有很大的或许是一个岩石类行星(或称固态行星)。不过,与地球所在环境不同的是,恒星开普勒-1649是个红矮星,即M型主序星(太阳是黄色的G型主序星),质量约太阳的19.77%,直径为太阳的23.17%,光度仅为太阳的0.5%,估测其外表温度为3240K。即便是它离母星不到0.1天文单位,比水星离太阳还要近许多,但它所取得的辐射大约是地球的75%,相差并不算太大。研讨人员估测其坐落恒星的宜居带内,不扫除存在液态水的或许。

开普勒-1649c外表幻想画(来历:NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter)

能够这么说,从巨细和温度来看,在“开普勒”发现的那么多行星里,甚至人类迄今发现的一切系外行星中,简直没有比这颗行星更像地球的了。此前,咱们已知“葫芦娃太阳系”中的特拉普斯特1号 f(TRAPPIST-1 f)、帝加登星c(Teegarden' STAR c)和开普勒-1649 b(Kepler-1649 b)在巨细上与地球类似;特拉普斯特1号 d(TRAPPIST-1 d)和TOI 700d则在温度上与地球附近。可是,还从没发现在这两个数值上都挨近地球,并且仍是一个高度疑似的坐落宜居带内的岩石类行星。

这项发现来历于对“开普勒”望远镜“假阳性”(false positive )数据的排查。所谓“假阳性”指在实验室查看中,由于存在各种因素的搅扰,把不具备阳性症状的人检测出阳性的成果。咱们都知道,当行星周期性地从恒星前面经过期,会挡住一部分恒星的光,使其亮度发生相应的周期性改变,这便是凌星法勘探系外行星的原理。可是这要求望远镜屡次继续重视许许多多恒星的亮度改变,因此会发生海量数据。此前,“开普勒”使命的科学家们开发了一个名为“机器查看”的算法(Robovetter Algorithm),协助收拾“开普勒”望远镜的观测数据。

“开普勒”望远镜观察到的两颗行星别离对开普勒-1649恒星的亮度改变(来历:Andrew Vanderburg et al. 2020)

不过,在大多数时分,恒星亮度的下降并不是由于行星,而是本身亮度就存在改变。“机器审阅”算法设定为恒星呈现12%的亮度洼陷时才被以为是真实的行星。当某个恒星亮度有改变,但由于种种原因它的改变周期不行显着时,算法会以为它不必定是真的系外行星,然后将其列为“假阳性”。在医疗上,“假阳性”是误诊,“假阴性”是漏诊。现在,机器以为“XX恒星具有一颗行星”的信号归于“假阳性”,然后剔除了这一成果。可是,天文学家很清楚,机器是会犯错的,人工进行“二审”也是很有必要的。所以,“开普勒”假阳性工作组(Kepler False Positive Working Group)展开了查看。最终,天文学家从垃圾箱里把开普勒-1649 c捡了出来!

开普勒-1649体系轨迹示意图。开普勒-1649 b(内)与开普勒-1649 c(外)公转周期构成4:9共振。行星巨细没有等比例体现,由于它们比线条的宽度还要小4倍。(来历:Andrew Vanderburg et al. 2020)

尽管咱们咱们都知道了开普勒-1649 c的巨细,及其所受恒星的辐射等信息,可是它身上还有许多不知道,比方有没有大气层,这会直接影响对行星温度的判别;再如有没有液态水,面积是多少,这决议了行星具有生命的或许性是多大。即便是对行星巨细、行星质量的核算也存在必定的差错。此外,开普勒-1649 c是否被恒星潮汐确定?红矮星有着较为激烈的耀斑活动,是否会对开普勒-1649 c宜居性发生影响?

到2019年6月已知宜居带行星示意图,横轴为行星接纳的恒星辐射通量,纵轴为恒星外表温度。(来历:PHL)

研讨固态行星有着很重要的天体生物学含义,坐落宜居带内的类地行星更是咱们重视的焦点,究竟现在整个世界中,地球是仅有有生命的行星事例。开普勒-1649体系中有两颗行星,开普勒-1649 b也是一个类地行星,直径只比地球大2%,不过它更挨近恒星,光照强度是地球的2.2倍,不在宜居带内。研讨人员经过这次发现以为,直径或质量挨近地球且坐落宜居带内的系外行星的数量应该比此前估量的多一些。到上一年,这样的系外行星咱们一共才把握了十几个(不同研讨核算方法略有不同)。从各方面条件来看,开普勒-1649 c是“条件”最好的,它的未来值得等待。

看来,一颗新的“网红星球”现已显现!

均匀每个恒星或许具有0.64个宜居带行星(来历:Andrew Vanderburg et al. 2020)

参考资料:

[1] Earth-Size, Habitable Zone Planet Found Hidden in Early NASA Kepler Data

(https:///astronomy/catalog-potentially-habitable-earth-like-exoplanets-04079.html)

[4] Teegarden's Star: A Nearby System with two Potentially Habitable Worlds

(http://phl.upr.edu/press-releases/teegarden)

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