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开普勒78b:地球的孪生兄弟?

(2013-10-31 11:48:19)
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杂谈

译者: Eureka08 原作者:TERESA GUERRERO

目前,科学家又发现了一颗系外行星开普勒78b,这极有可能是地球的孪生兄弟……茫茫宇宙,人类能否找到自己的知音?能否找到另一个或者多个适合我们居住的星球?让我们拭目以待。但无论怎样,请先爱护我们居住的家园 ——地球。

开普勒78b的艺术照。
在我们的太阳系之外、距离地球430光年的地方,有一颗小行星,它的质量和密度与地球近似,并且它围绕着一颗像太阳的星球转动。它被命名为开普勒78b。据天文学家称,它是迄今为止系外行星中与地球最为相似的行星。而系外行星多达数千颗。

据本周发表在《自然》杂志上的两篇调查文章的详细披露,根据它的组成成分,这颗行星表面多岩石,内部含铁,和地球一样。

然而,人们还不能断定它和地球是双胞胎,因为在这颗行星上也存在着明显的不同。例如,它围绕着自己恒星公转的周期比地球围绕着太阳公转的周期短很多。它的公转周期差不多是8个半小时,而地球的公转周期为365天。由于和自己的恒星距离很近,科学家们相信这颗星球上无法容纳任何生命,他们认为这是一颗温度超高的星球,其表面温度可能在3000-5000摄氏度之间。“超高的表面温度杜绝了水源的出现,”艾米略-莫利纳里对本报说道。艾米略是西班牙拉帕尔马岛罗奎克-德罗斯-穆查克斯天文台伽利略国家望远镜的主任,他曾和他人合著过文章。

日落后的伽利略国家望远镜



“毫无疑问,在迄今为止发现的系外行星中,这颗行星的物理特性与地球的是最为相似的,”莫利纳里称。附属于意大利天体物理学研究所的伽利略国家望远镜拥有直径为3.58米的镜面,它能够在可见光和红外线中观察行星。

开普勒78b也是一颗最小的系外行星,人们可以准确地知道它的质量和射电波。这件事成为可能,要归功于为搜寻和研究系外行星而专门研制的高分辨率摄谱仪。它就是HARPS-N(高精度径向速度行星搜索仪,欧洲北部),凭借它,科学家们希望研究和证实有哪一些此前美国航天局的开普勒望远镜所观察到的候选行星能正式成为系外行星。

这份研究报告的合著者之一是西班牙人梅赛德斯-洛佩兹-莫拉雷斯。她在美国哈佛-史密斯天体物理中心进行研究工作。“使我们认为开普勒78b是一颗特别的行星的是迄今为止,它是我们已经发现的、在重量和尺寸方面与地球最为相近的行星。它比地球仅仅重1.7倍。多亏了HARPS-N 和开普勒太空望远镜,我们已经能够断定这是一颗多岩石的行星,其密度几乎和地球相等,”她在一封邮件中讲到。
和太阳相似的恒星

它的恒星,被命名为开普勒78,和我们地球的恒星太阳很相似。“它仅仅比太阳小30%,但是颜色和表面温度都是一样的。迄今在它周围已经探测到了唯一一颗星体,叫做开普勒78b,”莫利纳里详述道。

“开普勒78b的表面温度会使得岩石以岩浆的形式存在。它距离自己的恒星很近也同样揭示了它的运转具有不稳定性,并且很快它会被吸引到太阳的方向。在它爆炸之前就已经将它定位,这是非常幸运的,”这位意大利天文学家补充道。5年前,他就在拉帕尔马岛上进行调查工作了。所以这颗行星最终的命运是消失,尽管这将发生在300万年之后。

艾米略-莫利纳里认为,有可能我们的太阳系有时会容纳具有这些特性的行星。这些特性在形成初期可能就被摧毁了,而没有形成现在的规模。

开普勒78b围绕着自己恒星公转周期很短。这个事实为科学家提供了无数的机会来观察它的活动,因为一周它要公转20圈。

千颗系外行星
“尽管人们对于探测到真正系外行星的踪迹的可能性存在最初的不信任,但是我们已经向人们表明,凭借大量足够的观察工作,这不仅仅是可能,而是我们所拥有的技术是合适的,”莫利纳里道。据他详述,为了探测到开普勒78b的信号,他们在分布在2013年的5-8月间的55个小时里进行了109次不同的观察工作。

梅赛德斯方面则在科学家圈子中表示“对系外行星的研究是调查领域中最能够吸引大众的,并且可以激发人们更多的热情”。据她说,系外行星的寻找已成功在调查中汇聚了许多很棒的点子。这些点子都聚焦在寻找地球的孪生兄弟。“我们会继续调查下去,这工作就像是科学家的足球、网球或者F1运动一样,”他打趣道。“借助于这样的设备,我们的新星体探索工作在短短的20年里进步飞速根本就不足为奇。”

寻找地球的“孪生兄弟”
艾米略-莫利纳里表示相信在未来几年内有能力探测到地球的孪生星球:“为了达到这个目的,我们正投入相当多的努力,并借助于很多科学家和精密仪器的帮助!”他表示。“开普勒78b提示我们,像地球这么小的星球几乎在我们的望远镜的捕捉范围。在未来的10年里,我确信借助于新的仪器和诸多耐心,我们会找到地球的孪生星体,或者至少寻找到一颗质量、密度、温度和气候与地球接近的星体。”

早在2007年开始研究系外行星之前,梅赛德斯-洛佩兹-莫拉雷斯就设计和组建了机器人望远镜并且研究比太阳还小的星体的性质。在太阳星球上,人们希望找到第一批适合人类居住的星球。对于何时能够找到地球的孪生兄弟,她比自己的意大利同事还要乐观。“我们离这个目标很近了。我们依然不能确认他们,因为我们需要多数据,但是现在已经有了一个名单——上面列出了一些候选行星,像开普勒78b。这些行星距离自己的恒星足够远,上面会容纳某种生命。我们走的这一步可能会使我们成为第一批在未来几年宣布这些行星的科学家,”他预言道。

据莫利纳里称,“目前许多国家都在给大型的天文望远镜和卫星资助新的摄谱仪来观察这些行星的大气层组成。找到一颗(或者更多)适合人类居住的行星将会是新一场哥白尼革命、文化的变革。”

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