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美國(guó)宇航局開(kāi)普勒早期數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱藏有地球大小的宜居帶行星
2020-06-02 11:22上一篇:在最近的哈勃觀測(cè)中,系外行星顯然消失了 |下一篇:是什么使土星的氣氛如此炎熱
一支跨大西洋的科學(xué)家小組利用來(lái)自美國(guó)宇航局開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的重新分析數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了一顆地球大小的系外行星,在其恒星可居住區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,該區(qū)域是恒星周圍的區(qū)域,巖石行星可以在其中支撐液態(tài)水。
平心在線開(kāi)戶 在查看開(kāi)普勒的舊觀測(cè)結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)名為Kepler-1649c的行星,該機(jī)構(gòu)于2018年退役。雖然先前使用計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行的搜索誤認(rèn)了該行星,但研究開(kāi)普勒數(shù)據(jù)的研究人員卻再次查看了簽名,并將其識(shí)別為一個(gè)星球。在開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)的所有系外行星中,這個(gè)距離地球300光年的遙遠(yuǎn)世界與地球的大小和估計(jì)溫度最相似。
這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的世界僅比我們自己的星球大1.06倍。而且,它從其宿主恒星接收到的星光量是地球從我們的太陽(yáng)接收到的光量的75%-這意味著系外行星的溫度也可能與我們星球的溫度相似。但是與地球不同,它繞著一個(gè)紅色矮星運(yùn)行。盡管在該系統(tǒng)中沒(méi)有觀測(cè)到這種恒星,但這類恒星以恒星爆發(fā)而聞名,這可能使行星的環(huán)境對(duì)任何潛在生命都充滿挑戰(zhàn)。
美國(guó)宇航局華盛頓科學(xué)任務(wù)局副局長(zhǎng)托馬斯·祖布琛說(shuō):“這個(gè)迷人而遙遠(yuǎn)的世界給我們更大的希望,那就是第二個(gè)地球位于恒星之間,等待被發(fā)現(xiàn)。” “隨著開(kāi)普勒和我們的過(guò)動(dòng)系外行星調(diào)查衛(wèi)星[TESS]等任務(wù)收集的數(shù)據(jù),隨著科學(xué)界不斷完善其尋找年長(zhǎng)行星的能力,它們將繼續(xù)產(chǎn)生驚人的發(fā)現(xiàn)。”
開(kāi)普勒1649c仍然有很多未知的事物,包括其大氣可能影響行星的溫度。當(dāng)前對(duì)行星大小的計(jì)算有很大的誤差范圍,研究遙遠(yuǎn)物體時(shí)天文學(xué)中的所有值也是如此。但是根據(jù)已知的情況,開(kāi)普勒1649c尤其吸引那些尋找具有潛在宜居條件的世界的科學(xué)家。
據(jù)估計(jì),還有其他系外行星在大小上更接近地球,例如TRAPPIST-1f和Teegarden c。其他一些溫度可能更接近地球的溫度,例如TRAPPIST-1d和TOI 700d。但是,在這兩個(gè)值中,也沒(méi)有其他系外行星被認(rèn)為更接近地球,也位于其系統(tǒng)的可居住區(qū)域。
研究員安德魯·范德堡(Andrew Vanderburg)表示:“在我們發(fā)現(xiàn)的所有錯(cuò)誤貼標(biāo)的行星中,這特別令人興奮-不僅因?yàn)樗幱谝司訁^(qū)域和地球大小,而且還因?yàn)樗赡芘c鄰近的行星相互作用”是德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的博士,今天發(fā)表在“天體物理學(xué)快報(bào)”上的論文的第一作者。“如果我們不親自研究算法的工作,我們將錯(cuò)過(guò)它。”
開(kāi)普勒1649c繞著它的小矮紅星運(yùn)行的如此緊密,以致開(kāi)普勒1649c上的一年僅相當(dāng)于19.5地球日。該系統(tǒng)還有另一顆大小相同的巖石行星,但它繞開(kāi)普勒1649c的距離繞恒星旋轉(zhuǎn),這類似于金星繞太陽(yáng)繞地球的距離繞軌道的一半。紅色矮星是銀河系中最常見(jiàn)的恒星,這意味著像這樣的行星可能比我們以前認(rèn)為的更為普遍。
尋找誤報(bào)
此前,開(kāi)普勒任務(wù)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種名為Robovetter的算法,以幫助對(duì)由開(kāi)普勒飛船產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,開(kāi)普勒飛船由美國(guó)加利福尼亞州硅谷的NASA艾姆斯研究中心管理。開(kāi)普勒使用過(guò)渡方法搜索行星,盯著恒星,尋找當(dāng)行星經(jīng)過(guò)其宿主恒星前方時(shí)亮度的下降。
在大多數(shù)情況下,這些傾角來(lái)自行星以外的現(xiàn)象-從恒星亮度的自然變化到經(jīng)過(guò)的其他宇宙物體-使它看起來(lái)像行星存在時(shí)(不存在時(shí))。Robovetter的工作是將真實(shí)行星的12%傾角與其余部分區(qū)分開(kāi)。Robovetter確定來(lái)自其他來(lái)源的那些簽名被標(biāo)記為“假陽(yáng)性”,該術(shù)語(yǔ)被誤認(rèn)為是陽(yáng)性的測(cè)試結(jié)果。
天文學(xué)家知道,由于收到大量棘手的信號(hào),該算法會(huì)出錯(cuò),需要仔細(xì)檢查-對(duì)于開(kāi)普勒假陽(yáng)性工作組而言,這是一項(xiàng)完美的工作。該團(tuán)隊(duì)對(duì)Robovetter的工作進(jìn)行了審查,對(duì)每個(gè)假陽(yáng)性都進(jìn)行了檢查,以確保它們是真正的錯(cuò)誤而不是系外行星,從而確保了較少的潛在發(fā)現(xiàn)。事實(shí)證明,Robovetter貼錯(cuò)了Kepler-1649c的標(biāo)簽。
即使科學(xué)家致力于進(jìn)一步自動(dòng)化分析過(guò)程,以從任何給定的數(shù)據(jù)集中獲取盡可能多的科學(xué)知識(shí),這一發(fā)現(xiàn)仍顯示出對(duì)自動(dòng)化工作進(jìn)行雙重檢查的價(jià)值。開(kāi)普勒停止從原始開(kāi)普勒?qǐng)鍪占瘮?shù)據(jù)后的第六年-從2009年到2013年它一直盯著天空,然后繼續(xù)研究更多地區(qū)-這項(xiàng)嚴(yán)格的分析發(fā)現(xiàn)了迄今發(fā)現(xiàn)的最獨(dú)特的地球類似物之一。
可能的第三行星
開(kāi)普勒1649c不僅是從恒星接收的大小和能量方面與地球最匹配的行星之一,而且它為它的本國(guó)系統(tǒng)提供了全新的外觀。系統(tǒng)中的外行星每旋轉(zhuǎn)九次,就向主恒星公轉(zhuǎn),而內(nèi)行星的轉(zhuǎn)正幾乎四次。它們的軌道以如此穩(wěn)定的比率匹配的事實(shí)表明系統(tǒng)本身非常穩(wěn)定,并且可能會(huì)長(zhǎng)期生存。
接近完美的周期比通常是由一種稱為“軌道共振”的現(xiàn)象引起的,但在行星系統(tǒng)中,九比四的比率相對(duì)來(lái)說(shuō)是唯一的。通常,共振采取諸如二比一或三比二之類的比率的形式。盡管尚未證實(shí),但該比率的稀有性可能暗示存在一個(gè)中行星,內(nèi)行星和外行星都與該行星同步旋轉(zhuǎn),形成一對(duì)三對(duì)二的共振。
研究小組正在尋找第三顆行星如此神秘的證據(jù),但沒(méi)有結(jié)果。但是,這可能是因?yàn)樾行翘《床灰?jiàn)或處于軌道傾斜狀態(tài),因此無(wú)法使用開(kāi)普勒的過(guò)境方法找到。
無(wú)論哪種方式,該系統(tǒng)都提供了另??一個(gè)在紅矮星恒星宜居帶中的地球大小行星的示例。這些小而昏暗的恒星要求行星在其附近非常軌道地運(yùn)行-不太溫暖也不是太冷-為了我們所知道的可能存在的生命。盡管這個(gè)例子只是眾多例子中的一個(gè),但越來(lái)越多的證據(jù)表明,這種行星在紅矮星周圍很常見(jiàn)。
范德堡說(shuō):“獲得的數(shù)據(jù)越多,我們看到的跡象越多,表明這種恒星周圍普遍存在潛在可居住和系地球大小的系外行星。” “在我們星系周圍到處都有紅矮星,以及它們周圍這些小小的,可能居住的和多巖石的行星,它們中的一個(gè)與我們的地球相差無(wú)幾,看起來(lái)更明亮了。”