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NASA发现比地球“个头更大的表兄”

Managershare:人类探索宇宙的雄心还是很动人的。

美国宇航局(NASA)网站在美东时间23日午时,召开电话会议称天文学家发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler 452b。据悉,Kepler 452b 比地球大概大60%,距离地球1400光年,位于天鹅座,它跟地球的相似指数为0.98。

NASA官网称,也正是因为比地球大概大60%,所以Kepler 452b 应该会归入“超级地球”这一类的系外行星,因为位于宜居带,位置适中,因此允许液态水在它的表面存在。

在去年和今年一月份,NASA也曾公布过类似“最接近另一个地球”的消息,但那些系外行星围绕运行的恒星都是质量很小,温度也比较低的红矮星,而这次的Kepler 452b围绕运行的则是一颗与太阳相似的恒星。它的恒星比太阳大10%,而它到那颗恒星的距离跟地球到太阳的距离相同,公转一圈是385天。这也使得Kepler 452b成为到目前为止最接近“另一个地球”的系外行星。

简单来说,这是迄今发现的第一颗围绕一个与太阳相似的恒星运行,且位于宜居带内的类地行星。而开普勒接下来的任务将在2017年正式展开:在我们附近的恒星周围找到适合居住的行星。

有媒体称,最近几年来,开普勒望远镜的一个任务是寻找太阳系外的行星,现在,这份名录又增加了500多颗候选。其中一颗被确定真实存在的,就是Kepler 452b,是岩石星球的可能性高于以往。

开普勒太空望远镜于2009年3月发射升空,是世界上首个专用于搜寻太阳系外类地行星的航天器,它通过观测行星“凌日”现象,在天鹅座和天琴座的约10万个恒星系中搜寻与地球类似的行星。

距今为止,“开普勒”已经确认了1028颗像地球那样绕恒星运行的行星以及3000余颗候选行星。它们有不同的大小和公转距离,有些处于适居带里。但NASA暗示,最新发现的或许是目前为止与地球最为相似的一颗行星。

1995年,日内瓦大学的科学家宣布首次发现一颗普通主序星(飞马座51)的行星,这被认为是首次现代天文学的系外行星发现。

2013年初,开普勒任务太空天文台的天文学家也曾宣布发现KOI-172.02,称是类似地球的系外行星的候选者。而今年3月,在一次天文学大会上,有消息传出,开普勒望远镜发现了五个行星体系,其位于恒星的可居住带。但到目前为止,几乎所有类似的发现都仅用“类似地球”或“最接近地球大小”的字样来描述新发现的星球,并未有哪个发现直接声称发现了“另一颗地球”。

据今年年初媒体的报道NASA最顶尖的一位“行星猎人”当时估计,人类有望在未来15年内发现拥有类似地球海洋的行星,但如果想去那里旅行,则需要克服爱因斯坦狭义相对论的限制。看来,将宣布的发现将这一时间大幅提前了。

移民另一个地球?中国专家:不可能

如果真的发现了“另一颗地球”,是否意味着其就能从科幻世界走进现实世界呢?人类是否可以拜访它呢?

对此,《新京报》采访了北京大学物理学院天文学系教授吴学兵,他表示,太阳系外的恒星距离人类太远了,“光都要走多少万年,是不可能到达的。所以如果从实用角度说,想移民过去是不可能的。但是对于天文学而言,如果人类真的在宇宙中发现还有地球这样小的系统存在,这也是极有意义的,这对于人类了解宇宙、了解其他的恒星系统是非常有帮助的。”

仅和地球相似就够了吗?

地球相似指数(Earth Similarity Index,缩写ESI)是一个标定其他行星和地球相似程度的指数,范围在0和1之间,地球自身的相似指数以1表示。ESI可以经由行星半径、密度、脱离速度和表面温度代入公式计算得知。太阳系中,水星、金星和火星的ESI分别为0.60、0.44和0.70。

但ESI并不是衡量行星适居性的唯一指标

除了大小之外,和地球“类似”的概念还包括其是否像地球一样适合生命的存在,而开普勒望远镜无法对遥远星球的成分进行分析,因此,它只能通过行星距离恒星的距离来判断是否有水,适宜生命存在。

吴学兵教授为了方便理解简单地形容道,“太近了,温度比较高,太远了,温度比较低,只有像地球和太阳这样的距离,才可能适合生命存在,这叫做‘可居住带’。如果是在可居住带里,那跟地球生态环境就比较类似了。”

小贴士:可居住带

可居住带又称为,适居带(Circumstellar Habitable Zone,缩写CHZ)是行星系中适合生命存在的区域,所有在范围内的行星表面温度都应该能使水维持液态。在太阳系中,适居带为距离太阳0.99至1.70天文单位之间的区域。

适居带与恒星的距离,可以用恒星的发光度的大小计算出来。例如,一颗发光度是太阳25%的恒星,它的适居带距离大约在0.5天文单位的附近,而发光度是太阳两倍的恒星,适居带的距离大约在1.4天文单位。这是因为发光度遵循平方反比定律,在假设有与地球相似的大气构造和厚度时,系外行星适居带中心的行星,必然有着与地球相似的全球平均温度环境。

“开普勒天体”

发射于2009年的开普勒太空望远镜旨在寻找太阳系外行星,主要的观测手段是凌日法。它定期将行星候选体数据发往NASA的研究中心,在被排除由于仪器噪音而造成的虚假信号后,剩下的候选体将会得到“开普勒天体”(Kepler Object of Interest,缩写KOI)的编号,直到其被确认存在并给予正式名称(如Kepler-438b的KOI编号为3284.01)。

行星从母恒星盘面的前方横越时,恒星的视觉亮度会下降,形成光变曲线。

凌日法

凌日法(Transitphotometry)是系外行星侦测法之一。原理为:如果一颗行星从母恒星盘面的前方横越时,将可以观察到恒星的视觉亮度会略微下降一些,这颗恒星变暗的程度取决于行星相对于恒星的大小。

开普勒太空望远镜使用的就是凌日法,望远镜在长时间里对超过十万颗恒星进行监视,扫描并记录每一颗恒星在不同位置的亮度变化。NASA正是在分析这些光变曲线后,才得出“开普勒天体”的数据。

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