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NASA发现715颗新行星 4颗位于宜居区

2014年02月28日 09:36    来源:凤凰科技   作者:严炎 刘星   

这张美国宇航局艺术家概念图描绘了多个过境的行星系统
这张美国宇航局艺术家概念图描绘了多个过境的行星系统


  凤凰科技讯 北京时间2月28日消息,美国太空网报道,我们的星系里充满了各种小的太阳系,美国宇航局先进的行星搜寻者——开普勒太空望远镜的观测数据已经发现了300多个行星系统。这项发现进一步增加了银河系内系外行星多样性。“行星非常小,它们拥有圆形的轨道,轨道平面是扁平的——这看起来和地球非常相似。” 美国加州山景城外星智能探索计划(SETI)的天文学家詹森·罗威(Jason Rowe)这样说道。“它们看起来像缩小的内太阳系。”

  在我们的太阳系内,所有8个环绕太阳的行星都位于近圆的轨道,且几乎位于同一平面。这种有秩序的排列导致了一项理论:所有的行星都产生于年轻恒星的旋转残骸盘里。由于只有太阳系供科学家们研究,因此天文学家假定其它的行星也有相似的成一线,小的多岩石行星距离宿主恒星较近,而更大的气体巨星则相距较远。

  然而科学家们发现的第一批系外行星都非常古怪:行星环绕着名为脉冲星的恒星尸体,而炙热的木星大小的行星的环绕轨道却异常的近。随着行星搜寻越来越频繁,越来越多奇怪的世界出现了,包括某些怪异倾斜的世界,或者拥有逆向轨道的行星,导致天文学家们竞相重写行星形成理论。

  而近日美国宇航局的开普勒太空望远镜发现了700多个新的系外行星,几乎是目前证实的系外行星数量的两倍。科学家们于2月26日宣布的715个新发现的行星将全部的外来行星数量增加到1500至1800个——这取决于采用的是五大主要的太阳系外行星发现目录里的哪一个。其中有过半数的行星是由开普勒项目发现的,目前已经发现了961个系外行星,还有上千个候选者等待后续调查的证实。

  “这是单次宣布行星发现数量最多的一次——不是指系外行星候选者,而是实际证实的系外行星,” 美国宇航局天体物理学部门系外行星探索项目科学家道格拉斯·哈金斯(Douglas Hudgins)这样说道。据研究人员表示,94%的新发现外来行星都比海王星小,进一步支持了开普勒的早期观测,后者显示银河系充满了类似地球的多岩石行星。

  715个系外行星里大多数都紧密的环绕自己的母星,使得它们温度太高而无法支持生命存在。但其中四个行星体积还不到地球的2.5倍,且位于“可居住区”,也就是位于合理的距离以允许地表液态水的存在。

  这张柱状图显示了过去的20年间,每一年发现的行星数量。蓝色的柱显示了之前的行星发现,红色的柱则显示了之前开普勒任务的行星发现,金色的柱则显示了被多重性证实的715颗新行星。

  开普勒已标记3600多颗行星候选者

  这个耗资6亿美元的开普勒宇宙飞船发射于2009年3月,目的是确定类似地球的行星在银河系内有多普遍。天文台通过从开普勒望远镜的角度观测行星过境母星时导致母星亮度的下降而监测系外行星的存在。

  开普勒最初的行星搜寻项目终结于去年5月,当时四个维持定向的反动轮有两个失灵,严重影响了该宇宙飞船超精密的指向能力。即便如此,科学家们仍然表达了能够利用开普勒最初4年在太空里搜集的数据来完成任务主要目标的信心。

  这是非常多产的几年,到目前为止开普勒已经标记了3600多颗行星候选者,项目小组科学家希望90%被最终证实为系外行星。的确,这715颗新发现的行星来自于开普勒最初两年的观测,因此随着科学家们继续研究该项目巨大的数据库,更多被证实的行星将持续涌现。

  所有715颗新发现的行星都位于复杂的多行星系统。整理来说,它们环绕了305颗恒星。这些系统一般都位于太阳系的内部区域。“这些结果确定了多颗行星环绕一颗恒星的行星系统,正如我们太阳系一样,其实是非常普遍的。” 哈金斯说道。

  这张柱状图显示了所有已知系外行星里不同大小行星的数量。蓝色柱体现了2014年2月26日宣布新发现的行星之前所有已知的系外行星。金色柱则体现了开普勒最新发现的行星。

  科学家们利用了一种强大的成熟的新技术——“多重性验证”(verification by multiplicity)证实了这些新发现的世界,这项技术部分是基于逻辑概率。在最初的项目里,开普勒持续观测了15多万颗恒星,从几千颗恒星里发现行星候选者。如果这些候选者是随机分布的,那么只有少数会位于多行星系统里。但开普勒发现了上百个这样的系统,这一事实帮助了科学家们鉴别这715颗新行星。

  “多重性验证是用于大规模验证的强大方法,它在以后还会被用到。” 罗威说道。在未来这项技术应该能帮助科学家们证实更多个行星候选者,预计其中将会有更高比例的行星位于可居住区,研究人员补充说道,因为宇宙飞船监测更遥远的轨道系外行星所需要的时间比检测距离较近的行星要更久,因此科学家们还尚未利用多重性验证分析最后两年收集到的开普勒数据。这项研究将发表在3月10日的期刊《天体物理学》上。

  五个主要系外行星数据库

  五个主要的系外行星数据库,以及它们目前发现的行星数目(包括开普勒最新发现的行星)包括:太阳系外行星百科全书(1790);波多黎各大学阿雷西博分校可居住性行星实验室(Planetary Habitability Laboratory,简称PHL)的系外行星目录(1790);美国宇航局系外行星档案(1749);系外行星轨道数据库(1490);以及开放系外行星目录(1714)。

  各个数据库报告的不同数字反映了系外行星探测和证实存在的不确定性。虽然开普勒的最初任务已经终止,但这艘宇宙飞船可能并不会停止搜寻外来行星的脚步。研究小组成员为开普勒提出了名为K2的新任务,这将使得该天文台继续搜寻一系列天体和现象,包括系外行星、超新星爆炸、以及太阳系内的彗星和小行星。美国宇航局将于今年夏天对K2项目提案作出最终决定。

责任编辑:张凯麟
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