天文学家使用后院望远镜发现一颗超级地球

新发现的系外行星可能很快就会出现更多宜居行星的候选者

天文学家可能发现了第一颗拥有大气的“超级地球”,并表示该行星表面很可能存在液态水。虽然它仍然不是地球——超级地球比地球大但比气态巨行星小——但与其他已知的系外行星相比,它已经非常接近了。同样令人震惊的是,天文学家们仅使用了16英寸的望远镜阵列,任何业余观星者都可以在他们的车库或后院拥有这样的设备。

这颗新行星围绕着一颗距离地球仅40光年的红矮星运行,当它经过相对昏暗的恒星前方时,便被地球望远镜观测到。这一关键时刻不仅让天文学家得以发现这颗超级地球,还能够计算出这颗行星的大小和质量。他们甚至希望根据这颗行星大气层对红矮星光线的过滤效应,来确定其化学成分。

科学家们大多是通过间接方式推断出超级地球的存在,即通过观测这类行星对它们宿主恒星造成的“摆动效应”。新发现的GJ 1214b现在和CoRoT-7-b一起,成为仅有的两颗已被观测到经过其宿主恒星前方的超级地球。这类事件为天文学家测量行星特征提供了理想的条件。

然而,在观测类太阳恒星时,这些经过的时刻却非常罕见,因为行星的轨道很大,使得这种行星凌星现象相对稀少。类太阳恒星的光芒也相对明亮,可能会使大多数试图观测行星凌星的望远镜失明,这意味着天文学家需要依赖像NASA的开普勒空间望远镜这样的高级太空设备。

GJ 1214b
ESO/Digitized Sky Survey 2

在这种情况下,天文学家们选择了另一种策略,即搜寻更为普遍的昏暗恒星。与类太阳恒星相比,昏暗恒星的亮度较低,这意味着即使是相对较弱的地面望远镜也能观测到任何经过恒星前方的行星。该团队刚刚开始对2000颗预先选定的红矮星进行巡天观测,就一举发现了目标,这预示着可以发现更多行星。

“要么是我们运气非常好,要么是这些行星非常普遍,”哈佛-史密森天体物理中心的天文学家David Charbonneau在一次特别的媒体网络直播中说道。

运气也体现在发现了一颗围绕其宿主恒星每38小时运行一周的超级地球。这样的轨道使得这颗行星比我们的水星离太阳更近。

就宜居行星而言,GJ 1214b仍然代表着一种“近乎天堂”的状态,因为其宿主恒星微弱的光芒弥补了近距离轨道的影响,并确保了比地狱般的水星更温和的温度。

然而,巨大的大气压力——与金星相似——可能意味着我们所知的生命在该行星上不存在。同样的大气层也可能阻止任何光线到达行星表面。

尽管如此,Charbonneau认为GJ 1214b的发现仅仅是一个开始。他指出,其他超级地球可能围绕同一颗宿主恒星拥有更宽的轨道,这意味着它们经过该恒星前方的频率较低。假以时日,天文学家们可能会发现GJ 1214b的这些未知“表亲”——而更宽的轨道意味着更低的温度,这可能会使它们成为更可能孕育生命的候选者。

 

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