由亚利桑那大学科学家伊恩·克罗斯菲尔德领导的一个多机构的多机构研究团队发现了一颗有三颗行星的恒星,其中一颗行星的温度可能足够温和,足以让液态水--甚至生命--得以存在
美国宇航局的开普勒太空望远镜,尽管由于失去了关键的制导系统而步履蹒跚,却发现了一颗只有三颗行星比地球稍大的恒星。最外层的行星在“黄金地带”运行,这个区域的表面温度可能足以使液态水和生命存在。
这颗恒星,史诗般的201367065,是一个凉爽的红色M-侏儒约一半大小和质量为我们自己的太阳。在150光年的距离内,这颗恒星被认为是最近的十颗行星之一。这颗恒星的接近意味着它足够明亮,天文学家可以研究这些行星的大气层,以确定它们是否与地球大气层相似,是否有益于生命。
“由氮和氧组成的稀薄的大气层使生命在地球上茁壮成长。但大自然充满了惊喜。开普勒任务发现的许多系外行星都被厚而富氢的大气层所包围,这些大气层可能与我们所知的生命不相容,“亚利桑那大学的天文学家伊恩·克罗斯菲尔德说。
亚利桑那大学、加州大学伯克利分校、夏威夷大学、马诺阿大学和其他机构的天文学家发表了一篇论文,该论文已提交给“天体物理杂志”,并可在arxiv网站上免费查阅。美国宇航局和国家科学基金会资助了这项研究。
论文的合著者包括美国宇航局艾姆斯研究中心的约书亚·施利德和来自德国、英国和美国的同事。
这三颗行星的大小分别是地球的2.1倍、1.7倍和1.5倍。加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的研究生埃里克·皮蒂古拉(Erik Petigura)说,地球半径为1.5的最小、最外层的行星,其轨道距离其主星足够远,以至于它从恒星接收到的光水平与地球从太阳接收到的光水平类似。
2015年1月6日,他在对美国宇航局提供给天文学家的开普勒数据进行计算机分析时发现了这些行星。根据Petigura的计算,为了从最远到离恒星最近的地方,这三颗行星的光强度分别是地球的10.5倍、3.2倍和1.4倍。
“我们迄今发现的大多数行星都烧焦了。这个系统是最近的恒星,与温热的凌日行星,“Petigura说。“最外层的行星很有可能像地球一样是岩石,这意味着这颗行星可能有合适的温度来支撑液态水海洋。”
夏威夷大学的天文学家安德鲁·霍华德(AndrewHoward)指出,这些天来,数百颗额外的太阳行星被发现,尽管许多天文学家仍在怀疑新发现的行星是否真的像地球。他说,新发现的行星系统将有助于解决这个问题。
霍华德说:“我们在过去的一年中了解到,与地球大小和温度类似的行星在银河系中是常见的。”“我们还发现了一些地球大小的行星,它们似乎是由与地球相同的物质构成的,主要是岩石和铁。”
开普勒K2任务
在Petigura发现开普勒光线曲线中的行星后,研究小组迅速使用智利、夏威夷和加利福尼亚的望远镜来表征恒星的质量、半径、温度和年龄。其中两个望远镜,位于加利福尼亚州圣何塞附近汉密尔顿山的自动行星搜寻仪和夏威夷莫纳基亚的凯克望远镜,都是加州大学的设施。
下一步将是与包括哈勃太空望远镜在内的其他望远镜进行观测,以获取行星大气中分子的光谱指纹。Petigura说,如果这些温暖的、接近地球大小的行星有膨胀的、富氢的大气层,哈勃将看到这个信号。
他说,这一发现更加引人注目,因为开普勒望远镜失去了两个反作用轮,使它一直指向太空中的一个固定位置。
开普勒在2014年被重新命名为“K2”,其巧妙的策略是将望远镜指向地球轨道的平面黄道,以稳定航天器的运行。开普勒现在又开始通过寻找日食或“穿越”来为行星挖掘宇宙,因为行星从它们的主恒星前面经过,并周期性地阻挡了一些星光。
Petigura说:“这一发现证明,尽管K2受到了某种程度的损害,但仍能找到令人兴奋和科学上有吸引力的行星。”“开普勒的这种巧妙的新用途证明了美国宇航局科学家和工程师的聪明才智。这一发现表明,开普勒仍然可以做伟大的科学。“