一颗地球大小的星球被发现了!它会成为第二个“地球”吗?

众所周知,科学家在较早的开普勒(Kepler)数据中发现了一个地球大小的世界,在其恒星的宜居带中运行!

到目前为止,天文学家已经确认了3,074个星系中4,144颗系外行星的存在,还有5,094颗候选行星有待确认。这些行星中的大多数是由开普勒太空望远镜发现的。开普勒太空望远镜花了9年时间(2009年5月至2018年2月)来监测遥远恒星的凌日信号,即一颗行星从恒星前面经过时会导致亮度下降。

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开普勒-1649

近日,一个跨大西洋的研究小组最近在开普勒的档案数据中发现了一个信号,这个信号以前没有被探测到。这一信号表明,还有第二颗行星围绕着开普勒-1649运行。开普勒-1649是一颗m型红矮星,距地球302光年。

这个发现特别令人兴奋的是,这颗行星(Kepler-1649c)是开普勒发现的在体积和温度上最像地球的行星!正如他们在最近发表在《天体物理学杂志》上的研究报告中所说,研究小组证实,这颗行星的质量是地球的1.06倍,接收到的光大约是地球从太阳接收到的光的75%,这意味着它可能有相似的温度。

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这颗行星的公转轨道比地球离太阳要近得多,公转周期只有19.5个地球日。不过这并没有出乎科学家的意料之外,因为在低质量红矮星的可居住带内运行,行星必须距离它足够近。虽然在这个星系中还没有发现耀斑,但红矮星的耀斑活动,这可能会使该星球对潜在的生命构成挑战。

迷人的巧合

然而,我们不得不承认,这个迷人而遥远的世界给了我们更大的希望,即在恒星之间存在着第二个地球,等待着被发现。开普勒和凌日系外行星勘测卫星(TESS)等任务收集的数据将继续产生惊人的发现,因为科学界每年都在改进其寻找有希望行星的能力。

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如前所述,开普勒通过监测恒星亮度的周期性下降来寻找系外行星,这可能是行星相对于观察者从它们前面经过的结果。运输方法)。然而,这些下降可能是由一些现象引起的(从自然变化到其他经过它们前面的物体),并且只有大约12%的时间是系外行星造成的。

此前,开普勒任务的科学家开发了一种名为Robovetter的特殊计算机算法,用于搜索望远镜收集的大量数据。该望远镜由美国国家航空航天局(NASA)的埃姆斯研究中心(Ames Research Center)管理。这个算法的任务是区分行星凌日所产生的信号和其他各种已知的导致恒星亮度下降的现象。

巧的是,Kepler-1639c此前被科学家排除在宜居行星之外,被标记为“假阳性”,幸运的是,科学家们事先就知道,该算法的结果将需要进行二次检查,因为它必须对大量的数据进行排序,这大大增加了出错的可能性。这项任务是开普勒假阳性工作组的工作,该工作组审查了所有经过算法审查的信号,以确定它们是否真的是过境信号。他们发现Kelper-1649c被错误地标记了,它是迄今为止发现的最独特的地球模拟行星之一。

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当然,关于Kepler-1649c还有很多未知的东西,包括一些关键参数,这些参数将帮助天文学家确定它适合居住的可能性有多大。这些因素包括它的大气成分,它对地球的温度有重要影响,足以让液态水存在。由于Kepler-1649c与地球之间的距离,目前的大小估计有很大的误差。

还有一些问题与这颗行星的质量有关,这将帮助我们确定它究竟是岩石构成的还是潜在的“水世界”。这些问题,加上天文学家已经知道的开普勒-1649c,使它成为一个非常有价值的后续调查的候选人。

尽管在体积和温度方面,还有其他系外行星被认为更接近地球,但开普勒-1649c还有一个额外的好处,那就是它可以在其恒星的宜居带内运行。美国国家航空航天局奥斯汀分校Sagan研究员安德鲁·范德堡博士在美国国家航空航天局最近的一次新闻发布会上说:“在我们发现的所有被错误标记的行星中,这颗特别令人兴奋——不仅因为它位于宜居带和地球大小,还因为它可能与邻近的行星发生相互作用。如果我们没有手工检查算法的工作,我们就会错过它。”

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同样值得注意的是,这个星系中还有一颗被证实的系外行星,它的大小与地球相似——开普勒-1649b。这颗行星围绕恒星运行的距离大约是开普勒-1649c的一半,因此被认为与金星类似,这使得天文学家怀疑这颗恒星可能有第三颗行星围绕它运行。

Kepler-1649b的公转周期为8.7天,每完成9次公转,Kepler-1649c就完成4次公转。这种稳定的轨道比通常表示为轨道共振,比如木星的三个最大的卫星(木卫一、木卫二和木卫三)所经历的。它们的公转周期分别为42小时、85小时和172小时,几乎完全符合1:2:3的比例。轨道共振是天体力学中的一种效应与现象,是当在轨道上的天体于周期上有简单(小数值)的整数比时,定期施加的引力影响到对方所产生的。

简而言之,开普勒-1649系统的轨道周期可能意味着该系统的中间行星(轨道周期约为14天)有助于稳定和同步它们的轨道。或者,这一最新发现表明,宇宙中有一些系统的共振频率是4:9,而其他大多数系统的共振频率是1:2或2:3。

结论

到目前为止,还没有发现第三颗行星,这可能是因为它太小了,或者它的轨道太偏了,开普勒无法用凌日法探测到它。最后,这个问题为天文学家提供了更大的动力去对开普勒-1649进行后续研究。当然,这个系统还提供了另一个关于红矮星周围常见岩石行星的例子。

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科学家表示,我们得到的数据越多,我们看到的更多迹象表明,在这类恒星周围,潜在的宜居和地球大小的系外行星很常见。”“在我们的星系中,红矮星几乎无处不在,而这些小的、可能适合居住的、多岩石的行星又环绕在它们周围,其中一颗红矮星与我们的地球看起来并没有太大不同。”

由于红矮星是宇宙中最常见的恒星(仅占我们星系中恒星的75%),所以像这样的行星可能比之前认为的更常见。随着我们在红矮星附近发现更多类似地球的行星,确定它们是否适合居住的可能性大大增加。


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