位处宜居带,地球几乎同等大小,开普勒-1649c或成理想“新家园”

摘要:寻找人类第二家园,一直是科学家们坚持不懈的努力方向。尽管开普勒太空望远镜(Kepler Mission)退役已近一年半,但对其收集到的数据进行整理和建模等研究工作,还远远没有结束。

一周前,NASA消息称,一国际团队在梳理开普勒望远镜历史数据时,发现此前因计算错误而忽视掉一个重要发现——Kepler-1649c,一颗距地仅约300光年的岩质行星,体积几乎同等地球大小。而最为关键的是,Kepler-1649c位处该恒星系统宜居带上,可以支持液态水的存在,是迄今距离我们最近,且最像地球的星球

位处宜居带,地球几乎同等大小,开普勒-1649c或成理想“新家园”

艺术想象图 (图源NASA)

1、这个新发现的星球,仅比我们的地球大6%

在天鹅座302光年处,有一颗1/4太阳直径的M型主序星——Kepler-1649。它散发着橙红色光芒,排在赫罗图右下角,是一颗地道的红矮星,表面温度只能达到2,400K ~ 3,700K。

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红矮星Kepler-1649 (图源NASA)

在离Kepler-1649约0.0514 AU(天文单位)轨道上,有一颗公转周期仅8.7天岩质行星——Kepler-1649b。

2017年发现该行星时,因其1.28倍地球体积(质量同倍率),故曾称之为又一“超级地球”。然而,Kepler-1649b因太过接近所环绕的恒星,因而顶多只能类比于太阳系中金星的表面环境。

但在稍更远处,一个令人振奋的发现,该恒星系统宜居带上,还存在一颗岩质行星——Kepler-1649c。

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Kepler-1649恒星系统 (图源NASA)

Kepler-1649c,1.06倍地球体积,也就是说比地球只大了6%。它从该系统恒星获得的光照量,约为地球获得太阳光照量的75%,这使得其拥有-39℃的平均表层温度。如果该行星拥有充足的大气,则表层平均气温应该还会更高,足以支持液态水的存在。

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Kepler-1649c计算机模拟图 (图源NASA)

这是一个喜人的发现!

此前,虽然科学家们也曾找到过一些近似地球大小,或者平均温度更接近地球的系外行星。但综合体积大小和表层温度双重因素,Kepler-1649c无疑是人类最理想的“第二家园”。

Kepler-1649c另一亮点之处在于,它所环绕的中央天体(红矮星)是一个长寿命恒星,可以为自身演化历程更持久的提供能量补给。

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图源:NASA

Kepler-1649c并非绝对完美,却为我们提供了新的探索方向

当然,Kepler-1649c也并非地球的复刻版,远未达到绝对完美程度,原因之一是19.5天公转周期。这意味着,Kepler-1649c距离系统恒星还是太近了,有面临高强度恒星辐射的威胁。但Kepler-1649c更重要意义在于,在行星系统构成上,它极有可能为我们提供了一个全新概念。

以往我们认为,行星系统要想长期稳定运行,临近轨道大质量行星的轨道共振应保持2:1或3:2比率,即外圈行星每公转1圈(或2圈),内圈行星恰好公转2圈(对应 3圈),这一规律也适用于多颗大质量天然卫星系统。但Kepler-1649c与Kepler-1649b,却以4:9的特殊共振频率长期稳定存在。

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要知道,银河系中有上千亿颗恒星,而其中有75%都是类似于Kepler-1649的红矮星。如果稳定的轨道共振不受限于以往认知的2:1或3:2,这将大大提升宜居带行星基数,也将大概率找到能媲美地球的“新家园”。

不过,也有业内人士认为,在Kepler-1649 c与b轨道中间,还可能存在一颗大质量行星X,使得b:X和X:c轨道共振满足2:1或3:2比例。但从开普勒望远镜所收集到的数据中,确实没有行星X的痕迹。这也有可能是行星X的轨道倾角较大,没有被开普勒望远镜捕获到。

天鹅座,是一个量产“地球”的神秘所在

对于星系间距离动辄成千上万光年,302光年开外的Kepler-1649算不上遥远。而其所处的天鹅座,更像是一个“地球”量产工厂。

飞翔在银河系白茫茫“河”中央的这只“天鹅”,已探测到恒星数量达到3,079颗,地球上肉眼可见137颗,有探测记录的行星数量1,352颗。

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天鹅座61,是天鹅座距离地球最近的恒星,仅约11光年。天鹅座最远的恒星——HIP99439,此前三角视差法测得的距离超过32万光年(该数据有争议)。空间跨度如此大的天鹅座中,不缺乏闪耀“明星”。超级巨无霸——天鹅座KY,有着1,420倍太阳直径和2.5万倍太阳质量天津四,光度为太阳的18万倍,是天鹅座中最“亮”的仔,在南北半球全天空亮度排名第19位。

若要历数天鹅座已发现的行星,也是亮点颇多。

Kepler-452b,五年前炒的轰轰烈烈,一度称为“地球2.0”或“地球表哥”。452b有着5倍地球体积大小,公转周期385天,距离中央主恒星也和地球距太阳相当。

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号称“地球2.0”的Kepler-452b (图源NASA)

相距1,400光年之遥,表面重力加速度是地球的两倍,中央主恒星比太阳还老15亿岁,Kepler-452b似乎也不是人类“第二家园”首选,

Kepler-186f,六年前首次公布时,1.1倍地球体积大小、地处宜居带、距地500光年等信息量,曾其名噪一时。

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Kepler-186f中央恒星也是一颗红矮星 (图源NASA)

不过,Kepler-186f从中央主恒星获得的光照量只有地球1/3,因而Kepler-186f还不能成为地球“孪生兄弟”,最多也只是个“堂兄弟”而已。

Kepler-22b,距地500光年,是九年前首颗被确认宜居带系外行星候选天体,但13.8倍地球体积似乎超胖了点,且至今还未彻底摸清其密度和质量分布。

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首个被确认的类地行星Kepler-22b (编辑图片)

除此外,还有Kepler-69c、Kepler-1229b等,这些入选地球高相似度榜单的类地行星,也都来自天鹅座。简单的说,在已确认的30多颗地球高相似度系外恒星中,天鹅座就占了1/5数量。

这个星座,可圈可点的天体名单远不止这些。它对太阳系及地球似乎也非常感兴趣,总想创造出复印版地球来。未来的某一天,或许我们会惊讶真有另一个地球的存在,而她,很可能就在天鹅座。

因为,天鹅座十多个星云团,至今还在努力的量化生产着......


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