在我们的太阳系中,只有一颗行星的大小、温度和环境“恰到好处”,能够容纳液态水。很久以前,至少还有另一颗岩石行星拥有水,但现在它已经消失了;火星已经干涸并变成了锈色。一颗叫做欧罗巴的遥远卫星拥有大量的水,但由于距离太阳太远,它一直处于冰冻状态。离太阳更近的水星和金星则过于炎热,无法保留水。
“在烈火和严寒之间,是这个绿色地带,即宜居带,一个行星表面可以拥有液态水,”行星搜寻望远镜开普勒项目的首席研究员威廉·博鲁基 (William Borucki) 说。在这个区域,条件适宜形成浓密的温室效应大气层,并且行星需要有足够的引力来维持它们。
现在,系外行星猎人首次认为他们发现的不仅仅是一个这样的星球,而是三个,它们就悬挂在“金凤花”区域的中间,位于离我们太阳系非常遥远的星系中。这些行星比地球略大,并围绕着与我们太阳非常相似的恒星运行。其中一个系统,开普勒-62 (Kepler-62),有两个地球大小的行星围绕着舒适的宜居带运行。开普勒-69 (Kepler-69) 系统有一个可能宜居的行星。这些可能是我们迄今为止发现的最像我们自己家园的星球。
“到目前为止,它们是我们太阳系外最有希望的宜居行星候选者,”博鲁基说。
详细情况如下:开普勒-62 系统共有五颗行星:62b、62c、62d、62e 和 62f。开普勒-69 系统有两颗行星:69b 和 69c。开普勒-62e、62f 和 69c 是超级地球大小的行星。62-e 比地球大 60%,而开普勒-62f 大约大 40%,这两颗都是“超级地球”。它们靠得很近,以至于在彼此的天空中看起来都像满月。生活在这两个星球上的生命形式,与邻居见面不需要走很远的路。
“开普勒-62e 可能天空多云,并且从极地地区一直都温暖潮湿。开普勒-62f 会更凉爽,但仍有可能适合生命,”哈佛大学天文学家兼该论文的合著者迪米塔尔·萨塞洛夫 (Dimitar Sasselov) 在一份声明中表示。
至于开普勒-69c 的组成,科学家们尚不确定,但它 242 天的轨道周期与金星相似。它们太小以至于无法直接测量它们的质量,但天文学家认为它们很可能由岩石和水组成,并且没有大量气体围绕着它们。
需要明确的是,这些说法中包含了很多假设。天文学家们无法确定开普勒-62 系统中的行星是否是岩石行星,或者它们是否拥有能够提供足够压力以保持其表面水分的大气层。他们根据行星的大小——太小不可能是气态巨行星,因此可能是像地球一样的岩石行星——以及它们的位置进行推测。这会推测它们从恒星接收到的辐射量,这可能会将行星加热到足以保持水处于液态并影响天气。
“我们不清楚这些行星是由什么组成的,因为在我们的太阳系中没有类似的行星。我们必须依靠模型和理论来理解正在发生什么,”位于加利福尼亚州索诺玛的湾区环境研究所 (Bay Area Environmental Research Institute) 的开普勒科学家托马斯·巴克利 (Thomas Barclay) 解释道。
根据它们的大小和位置,它们可能含有水。如果它们含有水,那么理论上,也许,它们可能孕育生命。我们可能永远不会知道,因为没有任何任务——无论是现有的还是计划中的——能够探测到这一点。但这并没有阻止行星猎人们感到兴奋,并猜测那里可能生活着什么样的水生生物。如果这些星球上的任何一个存在生命,它们可能会以某种方式影响行星的大气层,而这种影响可能在遥远的未来才会被探测到。
开普勒太空望远镜已经运行了四年,观测了 17 万颗遥远的太阳,取得了许多令人印象深刻的发现,从可爱的小型烧焦世界到巨大的超级木星,再到拥有行星的简直是《星球大战》中的塔图因一样的双星系统。天文学家们表示,今天的新闻更是锦上添花。
“开普勒带来了天文学发现的复兴,我们在确定像我们这样的行星是例外,”博鲁基说,“还是普遍规律方面取得了巨大进展。”
这些论文发表在《科学》杂志和《天体物理学杂志》上。