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美国国家航空航天局?发现?颗可能宜居的?星!系外宜居?星知多少

2023-05-30

海外星云 2023年1期
关键词:类地行星美国国家航空航天局外行星

近日,美国国家航空航天局又发现一颗类地行星,围绕一颗距地球大约100光年的小恒星运行。

报道称,这颗名为TOI700e的行星可能由岩石构成,大小相当于地球的95%。它是第四颗被探测到围绕M红矮星TOI700运行的行星。这些系外行星都是美国国家航空航天局凌日系外行星勘测卫星发现的。

同一星系中的另一颗行星、2020年发现的TOI700d也与地球大小相当。这两颗系外行星都存在于它们恒星的宜居带,或者说与恒星距离合适,因此表面可能存在液态水。这也意味着,上述行星可能适合或者曾经适合生命存在。

报道称,这颗行星的发现是在西雅图举行的美国天文学会第241次会议上宣布的,有关这颗系外行星的研究将由《天体物理学杂志通讯》发表。

研究报告的主要作者埃米莉·吉尔伯特说:“这是我们知道的为数不多的恒星系之一,它有多颗位于宜居带的较小行星。”

吉尔伯特说:“这使得TOI700系统的后续研究提供令人兴奋的可能性。e行星比d行星小约10%,因此这也反映出,凌日系外行星勘测卫星(TESS)的进一步观测帮助我们发现越来越小的星球。”

探索太阳系外宜居行星是天文學的基础研究前沿之一,关乎“地球是否唯一”以及“行星如何成为生命摇篮”等重大科学问题。

在已知系外行星中,只有165颗是与地球大小相当的岩石行星,它们比由气体构成的巨型行星更难探测。不过,天文学家仍然有统计数据的支持。科学家估计,银河系中的每一颗恒星都至少有一颗行星,他们认为,位于恒星宜居带内的行星很常见。

在迄今发现的系外行星中,有一些被认为是适合居住的。这些宜居行星通常是指一颗岩石行星,在其恒星周围正确的轨道区域,温度适中,足以让液态水在其表面存在,而不会冻结或沸腾。

现在,美国华盛顿州立大学研究人员对搜索进行了一些细化,已经得出了24颗候选系外行星,它们不仅适合居住,而且有可能比地球更适合居住。这些外行星位于距离太阳100多光年的地方。

研究人员认为,能让行星更适合居住的一件事就是它的恒星。通常的假设是,围绕像太阳这样的G型恒星的轨道将是寻找宜居行星的最佳地点。然而,这样的恒星只有大约80亿~100亿年的寿命。而K型矮星则会比太阳温度更低,质量也更小,但它的寿命却高达700亿年,让生命的出现和发展有更长的时间。

另一对因素将是大小和质量。地球适宜居住的部分原因是,它的体积足够大,地质活跃,使其具有保护性的磁场,并且有足够的引力来保留大气层。根据该团队的说法,如果一颗行星大10%,它将有更多的表面积来生活。如果它的质量是地球的1.5倍,它的内部将保留更多来自放射性衰变的热量,将保持更长时间的活跃,并保持更长时间的大气层。研究小组表示,在发现的24颗行星中,没有一颗行星具备所有这些特征,但有一颗行星具备其中4个关键因素。

中国科学家提出一项通过太空望远镜开展的巡天计划,寻找距离地球约32光年的太阳系外宜居类地行星。这项计划将基于空间高精度相对天体测量技术,精确地测量目标恒星中心位置相对于6颗~8颗标准参考星的微角秒级别的星间距变化,基于这些细微的变化来计算目标恒星受行星引力扰动所发生的微小晃动,探测恒星周围具有真实质量的宜居带类地行星。

目前人类已经发现并确认的系外行星有5000多颗,其中属于宜居带类地行星约50颗,但绝大多数距离地球遥远,达上千光年。如果能找到近邻的系外宜居类地行星将是人类的重大发现,也将为人类未来造访它们、拓展生存空间提供帮助。

中国科学家提出的“巡天计划”如果实施,这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。

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