开普勒团队确认了首个宜居带内的类地行星,并发现了另外 1094 颗行星

系外行星数量再次翻倍
开普勒-22b,大小仅为地球的2.4倍,是已知首颗舒适地围绕类太阳恒星的宜居带运行的行星。科学家尚不清楚这颗行星是岩石、气体还是液体构成。它的大气层中可能存在云层,如图所示。NASA/Ames/JPL-Caltech

一颗与地球大小相当、温度适宜的世界,仅比地球大一点点,位于一颗小型类太阳恒星的“金发姑娘区”。科学家们尚不清楚它是岩石还是气态,以及是否拥有水或云,但他们知道它的尺寸和位置都适宜液态水的存在。如果液态水存在,它可能是我们太阳系外寻找生命的最佳地点之一。

这颗新行星,开普勒-22,距离我们约600光年,是已知确认存在于类太阳恒星宜居带中心区域的最小行星。这是开普勒太空望远镜最令人惊叹的发现之一,它注视着天鹅座和天琴座的星空,寻找亮度的微小变化来发现其他行星。虽然开普勒(截至今日)已经发现了2000多颗可能的行星,但找到类地行星在类太阳环境中一直难以实现——直到现在。

“这是寻找‘地球双胞胎’道路上的一个重要里程碑,”美国宇航局华盛顿总部开普勒项目科学家道格拉斯·赫金斯说。

除了今天的公告,开普勒科学团队还将公布1094个更多的行星候选者,其中许多也可能是类地行星并位于宜居带。现在,在太阳轨道空间望远镜的视野中,在一个小小的天空中,有2326个行星候选者。

开普勒-22b的发现于去年2月首次公布,当时开普勒团队分享了其最初的行星候选者宝库。在1235个候选世界中,有54个宜居带候选者,其中就包括开普勒-22b。现在,它是这些行星中第一个被确认的。

它绕其恒星开普勒-22运行需要290天,开普勒-22是一颗G型恒星,与我们最熟悉的那颗非常相似。“它几乎是太阳的同伴;它与我们的太阳非常相似,”圣何塞州立大学开普勒科学团队副负责人娜塔莉·巴塔利亚在新闻发布会上说。

这颗行星距离其恒星的距离比地球到太阳的距离近15%。但这没关系,因为这颗恒星比我们的太阳更冷(约220度),也更暗淡,体积也更小。所以这颗行星的轨道与地球非常相似。该行星的温度甚至非常接近地球的温度,NASA艾姆斯研究中心开普勒任务首席研究员威廉·博鲁基说。“如果这颗行星上的温室效应与地球上的大气变暖相似,那么它的表面温度将约为72华氏度(约22摄氏度),”他说。

NASA/Ames/JPL-Caltech

他补充说,这将是一个寻找生命迹象的绝佳地点。SETI研究所SETI研究中心主任吉尔·塔尔特说,天体生物学家正在认真对待这一点。

她说:“我们将优先考虑那些我们的同事告诉我们不太热、不太冷,而是‘刚刚好’的世界。”

随着系外行星的数量如此之多,天文学家将需要开始做出一些目录分类的决定,根据它们宜居性的潜力对行星进行排名。除了我们上个月介绍的地球相似性指数外,开普勒团队还有自己的行星目录提案,以简化这一过程。宜居系外行星目录根据行星的表面温度、与地球的相似性以及维持食物链底端生物体的能力进行排名。

周一的公告是在加利福尼亚州芒廷维尤举行的首届开普勒科学会议期间发布的。新增1094颗新候选世界,行星候选者数量增加了89%,总数达到2326颗。其中,207颗大小与地球相似,680颗为超级地球,1181颗为海王星大小,203颗为木星大小,55颗大于木星。因此,自2月以来,大小与地球相似和超级地球大小的候选者数量分别增加了200%以上和140%。

这是一个很大的数字,这里还有一个不错的数字:10。这是这些新候选者中,接近地球大小并位于其宿主恒星宜居带的行星数量。开普勒-22b不在此列,所以这使得银河系中至少有11个地方可能看起来非常、非常熟悉。

要量化开普勒-22b的实际外观,还有一些工作要做。现在天文学家已经确信它是一颗行星并且知道它的位置,并用斯皮策太空望远镜证实了他们的发现,他们想知道它的构成。像凯克天文台这样的地面望远镜将在明年夏天开始进行一些测量,届时开普勒研究的天空区域将从地球可见。

根据美国宇航局科学家们的说法,未来还有更多内容。一些软件改进使得筛选开普勒光变曲线数据和寻找行星候选者更加简单,所以至少还会有一大批数据,巴塔利亚说。其中,可能会有更多类地行星候选者加入行列。

她说:“我们正在真正地聚焦于真正的地球大小的宜居行星。”

美国国家航空航天局 (NASA)

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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