NASA 发现了更多可能宜居的行星

但我们大量倾倒系外行星的日子可能屈指可数了。
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美国宇航局开普勒团队发现了一批新的行星候选者,其中一些可能宜居。美国宇航局/喷气推进实验室-加州理工学院

你可能觉得美国宇航局好像一直在宣布一颗全新的“类地”系外行星——某个遥远的星球,它可能也许拥有我们所知道的生命的基本条件。感觉是这样,因为,嗯,这确实是事实:这都归功于美国宇航局极其成功的开普勒太空望远镜,它通过探测遥远外星恒星的闪烁和变暗来寻找可能围绕它们运行的行星。但最新的开普勒发现(219个新的行星候选者,其中10个大小与地球相当,并且与它们的主恒星距离适中,足以容纳液态水)标志着一个时代的结束:这代表了开普勒任务数据中最后一次官方的行星搜索结果。

这需要稍作解释。毕竟,你可能知道,开普勒太空望远镜仍在太空中寻找新行星——而且可能会继续这样做一年左右。但该望远镜的主要任务在2013年因故提前结束:望远镜有四个轮子,用于将其指向天空的某一区域,以便能够捕捉任何表明存在行星的细微星光闪烁。然后,其中两个轮子坏了。工程师们并没有完全放弃这个航天器,而是想出了如何利用太阳作为虚拟反作用轮;光线对开普勒太阳能电池板的压力将保持其位置,而其他轮子则提供反作用力。因此,开普勒获得了第二次机会,一项名为“K2”的新任务。

K2本身也已经发现了几颗系外行星,但任务有所不同。在第一次任务中,开普勒一直盯着天空的一个区域,寻找我们宇宙邻近区域约15万颗恒星的行星活动迹象。K2受到太阳位置的限制;它不能随意指向科学家想让它指向的任何地方。一旦他们选定一个合适的目标——拥有值得观察的恒星,并且位于太阳能够提供帮助的合适位置——团队就只有大约80天的时间,之后望远镜就必须再次移动。K2已经(并将继续)发现新行星,但它产生的数据量不如最初的任务。

这让我们回到美国宇航局的最新消息:在开普勒硬件故障四年后,它生成的海量数据目录终于被彻底梳理完毕,满足了美国宇航局的要求。

“最初的开普勒任务的所有数据都已分析完毕,其中大部分已分析了数次,”开普勒和K2任务经理Charlie Sobeck在一封电子邮件中告诉PopSci。“这份最新的目录是使用经过充分表征的改进软件进行的重新分析,这使得该目录特别适合得出统计结论。这代表了该任务将交付的最后一次行星搜索结果。”

新的数据分析使行星候选者(可能存在的行星,但尚未得到证实)的总数达到4,034个。其中一半以上已通过其他望远镜得到验证。在被认为大小与地球相当且位于其恒星宜居带的50颗行星中(新一批公布了10颗),只有30颗得到了证实。

新的发现还揭示了行星家族树的一些信息:通过精确测量一些开普勒行星的大小,科学家们确定“小型”行星(比木星等气态巨行星小的行星)分为两个清晰的类别。它们要么相对接近地球的大小(一些所谓的“超级地球”比我们的行星重数倍,但在这个宇宙尺度上已经很接近了),要么就完全处于类海王星的另一端,形成“气态矮星”或“迷你海王星”。研究表明,新行星接近地球大小是相对常见的,但其中一些会吸收气体,使其迅速进入更重的类别。

“我们喜欢将这项研究视为对行星进行分类,就像生物学家识别新动物物种一样,”夏威夷大学马诺亚分校的博士生Benjamin Fulton在一份声明中说。“发现两个截然不同的系外行星群体,就像发现哺乳动物和爬行动物构成了家谱上的不同分支。”

弄清楚地球及其近亲在行星光谱中的位置,可以帮助我们确定行星的演化方式——进而确定它们演化出使地球生命成为可能的所有组成部分的普遍性。开普勒在推动行星科学方面做了了不起的工作。即使它的任务第一部分技术上已经完成,科学家们也很可能继续从其海量数据集中偶尔识别出新的行星。

“我预计科学界将继续在接下来的几十年里梳理这个数据集,寻找新的行星以及恒星本身的新特征,”Sobeck说。“所以你可以预期会看到基于这些数据未来的系外行星公告,但很可能不是来自任务本身。”

 

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Rachel Feltman

特约编辑

Rachel Feltman 是《流行科学》的特约编辑。她主持并监督热门播客“我这周学到的最奇怪的事情”,并帮助充实杂志的数字版内容。她住在泽西城,与她同样高挑的丈夫和同样年长的猫一起生活。


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