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开普勒发现一颗位于双星宜居带内的行星

探索开普勒双星系统,这里可能存在气态巨行星,以及宜居卫星的诱人可能性。

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哦,这太酷了:科学家们发现了一颗围绕双星(一对紧密围绕彼此运行的恒星)运行的行星,它与恒星的距离恰好能拥有液态水!让我澄清一下:这颗行星比地球大得多,很可能是一颗气态巨行星。所以它不像地球,本身可能不宜居。但它可能有卫星……

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[注:这张图片是基于科学的艺术作品。点击可查看塔图因。] 好的,首先:开普勒是一架轨道望远镜,已经凝视天空中的一个点大约三年了。它正在观测大约10万颗恒星。如果这些恒星有行星,并且这些行星的轨道是侧向的,那么它们偶尔会直接从我们和它们的母星之间经过,阻挡一点光线。这被称为凌星,如果行星足够大,它就能阻挡足够的恒星光线,被开普勒探测到。到目前为止,已经使用开普勒确认了77颗行星,还有2000多颗已被探测到,正等待确认。这项新发现涉及一颗名为开普勒-47的双星。它距离我们大约5000光年,这对于开普勒系统来说相当远——在这个距离上它很暗淡。尽管如此,观测结果看起来非常好,结论对我来说也很有说服力。两颗恒星中的一颗非常像太阳,与我们的家园恒星大小、温度和亮度都差不多。第二颗恒星更暗淡、更小、更冷。它们组成了一个食双星:从地球上看,它们的轨道是侧向的,所以当我们看到它们相互环绕时,它们会从彼此前面经过。它们的轨道非常紧密:它们彼此之间只有大约1300万公里(800万英里),它们的轨道周期只有7.5天。实际上发现了两颗行星围绕这些恒星运行。开普勒-47b的直径大约是地球的三倍。它的质量未知,但可能约为地球的7-10倍。它很热:轨道距离只有5000万公里(3000万英里),比水星到太阳的距离还近。它的轨道周期大约是50天。第二颗行星,开普勒-47c,是那颗有趣的。它甚至更大,是地球直径的4-6倍,大约是天王星的大小,很可能质量是地球的20倍。巧合的是,它的轨道大小几乎与地球的完全相同,围绕双星运行需要300天(它的年份比我们的短,因为两颗恒星加在一起比太阳有更大的质量,因此引力更大)。考虑到轨道大小和恒星的物理性质,科学家们已经确定这颗行星位于恒星宜居带的正确距离:即液态水可以在固态天体上存在的距离。正如我所指出的,这颗行星可能是一颗气态巨行星。但它可能有卫星——事实上,考虑到我们自己的太阳系配置,这似乎很有可能。认为这些卫星(如果它们存在的话)可能宜居并非异想天开。那真是太棒了

这两个新世界使已确认的环双星行星(即围绕双星运行的行星)数量达到六颗。而且我们才刚刚开始寻找几年!考虑到观测到的恒星数量和发现的行星,并运用一点统计学,似乎完全有可能仅在我们的银河系中就有数百万颗这样的行星。没错:数百万颗可能的塔图因星球正等待被发现!我们或许还能找到它们。发现气态巨行星比发现它们小得多的卫星要容易得多,但系外行星天文学的目标之一是改进技术和方法,使其能够探测到这样的卫星。这可能需要更大的望远镜和更多的时间,但除了我们的意愿,没有什么能阻止我们。想想看:我们可以探测到数万亿公里外恒星周围潜在的地球!我们所要做的就是足够渴望。


[附注:如果您想了解系外行星新闻,有一款很棒的iPhone/iPad应用程序,名为系外行星,其中包含信息、图表和新行星发现时的更新。我自己也在用,非常喜欢。]

图片来源:NASA/JPL-Caltech/T. Pyle


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