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又一颗“宇宙房地产业”新星被发现,这一回它足够近

Dennis Overbye2017-04-22 07:48:13

不过,这些行星表面是否真的存在大气层仍然处于争论之中。

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

近日,一颗重要的新行星出现在了宇宙房地产名录上,发现它的天文学家表示,这很可能是太阳系之外最有可能寻找到生命迹象的地方。

这颗行星是一个由岩石构成的天体,大小是地球的 1.5 倍,距离地球 40 光年。它围绕一颗名为 LHS 1140 的矮星公转,周期为 25 天,这个公转轨道让它处于“黄金”宜居带,表面温度有利于形成液态水,也许还会有我们所知道的某些生命物质。

它与地球的距离非常近,因此天文学家希望利用下一代大型天文望远镜来观测它的大气层,以便寻找水或其它适宜存在生命的迹象。

“这颗行星离我们真的太近了:如果把银河缩小到美国大小,LHS 1140 和太阳都会出现在纽约中央公园里。” 哈佛-史密松森天体物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的戴维·查邦纽(David Charbonneau)在一封电子邮件中写道。

他的同事杰森·迪特曼(Jason Dittmann)就是带领团队发现新行星的人,也是周三发表在《自然》杂志(Nature)上的那篇论文的主作者。迪特曼在一份声明中表示:“过去十年以来,这是我看到的最让人激动的系外行星。”

最新发现的岩态系外行星的效果图。这颗系外行星距离地球非常近,天文学家希望利用下一代大型天文望远镜观测其大气层,以便寻找水或其它适宜生命存在的迹象。图片版权:M. Weiss/ CfA

这颗行星是在智利托洛洛山美洲天文台(Cerro Tololo Inter-American Observatory)利用“MEarth-南”(MEarth-South)望远镜阵列发现的,这个由小型望远镜组成的阵列主要用来寻找太阳系附近有行星运行经过恒星时发生的凌星现象。

凌星程度的高低可以告诉我们行星的大小。随后他们在同样位于智利的欧洲南方天文台(European Southern Observatory)使用了一台名为高精度径向速度行星搜索器(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher,Harps)的摄谱仪测量该行星凌星时对母星的影响程度,从而判断出它的质量大约是地球的六倍。测量得出的密度结果让这颗行星迅速升级为所谓的“超级地球”。

矮星 LHS 1140 约有太阳的五分之一大小。位于它近轨道中的行星可以从母星接受到地球日照能量的一半左右,这已经足够微生物或更复杂的生命体生存了。

这一发现仍然继续着近些年来对太阳系周围一系列矮星行星的发现与探索。去年夏天发现的 Proxima b 就是距离我们只有 4.2 光年的最近恒星的行星。

今年二月天文学家们还发现了围绕名为 Trappist-1 的矮星旋转的七颗地球大小的行星。

据创造了 MEarth 阵列系统的查邦纽博士透露,在太阳系周围 30 光年左右的“宇宙社区”内,红矮星和类太阳恒星的数量比约为 10 比1。

而根据查邦纽博士之前的学生考特妮·德雷辛(Courtney Dressing,现在在加州理工学院)所做的研究来看,约有四分之一矮星在其“宜居带”内拥有岩态行星。

这颗行星是在智利托洛洛山美洲天文台利用“MEarth-南”望远镜阵列发现的,这个由小型望远镜组成的阵列主要用来寻找太阳系附近的行星运行经过恒星时所发生的凌星现象。图片版权:Jonathan Irwin

以前,这类行星在寻找地外生命的竞赛中并不被看好,因为它们几乎全都被潮汐锁定(tidally locked)了,固定一面朝向母星,另一半面向外太空。这样就会导致行星上一面有着超高温,另一面却冰冷之极,无论哪一面都不适宜生命生存。

不过最近天文学家判定,如果这些行星表面的大气层足够厚的话,行星表面的风力就可以把两个半球的热度分配均匀,使其变得“宜居”。

“现在我们爱上它们了,”麻省理工学院行星专家萨拉·西格(Sara Seager)最近在加利福尼亚美国人文与科学院一场由哈佛大学主办的生命起源学术会议上表示,“如果它们拥有大气层,那就能够给生命提供一个栖息地。”

天文学家都表示,这颗新发现的行星是目前为止最有希望验证该主张的。当它运转经过 LHS 1140 面前时,表面大气层就会像过滤器一样在矮星的光芒中留下痕迹,从中我们可能会发现水及其它有利于形成生命的分子结构存在。

而这些就是强大的新一代望远镜的任务了,查邦纽博士说,比如预计明年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope) ,或正在智利修建的巨型麦哲伦(Giant Magellan)和欧洲特大号(European Extremely Large)这类大型地面望远镜。

不过,这些行星表面是否真的存在大气层仍然处于争论之中。查邦纽博士指出,如果红矮星比较“年轻”,发出的光线会很强烈,很可能会吹走行星表面的大气层或造成温室效应,让生命无法生存。但这颗 LHS 1140 行星质量很大,他表示,这就使得它很可能可以保有大气层或者后来通过火山活动再次生成大气层。

“不过最关键的是,这些都是让人无比激动的设想,有待我们去验证,”他继续说道,“温度适宜的 M 型矮星岩态行星上是否留有大气层?上面有没有生命存在?这颗行星的发现会非常有利于这方面的研究。”


翻译 熊猫译社 乔木

题图来自 Futura-Sciences

© 2017 THE NEW YORK TIMES

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