雖然開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡已于去年(2018年)十月底退役,但其在近十年的探測(cè)生涯中所積累的海量寶貴數(shù)據(jù)如同一座寶藏,仍在不斷給我們帶來(lái)驚喜。比如,天文學(xué)家最近在開(kāi)普勒的探測(cè)數(shù)據(jù)中一口氣新發(fā)現(xiàn)了18顆地球大小的行星,而且其中一顆可能存在生命。
迄今為止,人類(lèi)已確認(rèn)的系外行星將近4000顆,其中一大半都是開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的功勞。值得一提的是,這些系外行星大多數(shù)是氣態(tài)巨行星。不過(guò),推己及人地想,太陽(yáng)系八大行星中類(lèi)似地球的巖質(zhì)行星與氣態(tài)巨行星各占一半,宇宙中理應(yīng)存在更多的巖質(zhì)行星。只是受到目前探測(cè)技術(shù)和能力的限制,大量巖質(zhì)行星成了漏網(wǎng)之魚(yú)。
于開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡而言,它探測(cè)系外行星采取的是凌日法。何為凌日法?其實(shí)原理很簡(jiǎn)單——對(duì)觀察者而言,當(dāng)行星從恒星前方掠過(guò)時(shí),會(huì)導(dǎo)致恒星視覺(jué)亮度下降,據(jù)此可以判斷行星的存在。而且,根據(jù)恒星亮度下降的情況,可推測(cè)行星的一些性質(zhì)。
可想而知,如果行星體型越大,造成恒星視覺(jué)亮度的波動(dòng)也就越大,從而越容易被探測(cè)??茖W(xué)家認(rèn)為,巖質(zhì)行星的大小上限為地球直徑的兩倍左右。因此,想要從開(kāi)普勒的探測(cè)數(shù)據(jù)中甄別出巖質(zhì)行星的蹤跡是個(gè)巨大的挑戰(zhàn),需要天時(shí)地利人和。
在一項(xiàng)新研究中,天文學(xué)家使用了一種全新的算法對(duì)開(kāi)普勒的探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以識(shí)別更平緩的恒星光變曲線(xiàn)。他們對(duì)開(kāi)普勒K2任務(wù)中所探測(cè)的517顆恒星進(jìn)行了排查,居然新發(fā)現(xiàn)了18顆巖質(zhì)恒星。這些行星的大小與地球相差不大——最大的略大于地球兩倍,最小的僅地球69%。
然而,這批新發(fā)現(xiàn)的巖質(zhì)行星幾乎都離母星太近,以至于表面溫度都超過(guò)100℃,有一顆甚至超過(guò)1000℃。以地球標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,這樣的環(huán)境對(duì)生命是極其不友好的。唯一的例外是EPIC 201238110.02,這顆系外行星環(huán)繞在一顆紅矮星附近,且正好落在其宜居帶內(nèi)。
巖質(zhì)行星外加處于宜居帶,確實(shí)很容易讓人浮想聯(lián)翩——這顆行星是否存在外星生命呢?目前這還是個(gè)未知數(shù)。畢竟,孕育生命的條件是相當(dāng)苛刻的。EPIC 201238110.02環(huán)繞的母星是一顆紅矮星,而紅矮星經(jīng)常爆發(fā)超級(jí)耀斑,可能對(duì)生命造成致命的影響。
無(wú)論如何,天文學(xué)家為我們探測(cè)系外行星開(kāi)辟了新思路,他們的新算法必將在開(kāi)普勒的數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)更多類(lèi)似地球的巖質(zhì)行星。
與這項(xiàng)新研究相關(guān)的兩篇論文已經(jīng)發(fā)布在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》上。
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