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近日,一顆重要的新行星出現(xiàn)在了宇宙房地產(chǎn)名錄上,發(fā)現(xiàn)它的天文學(xué)家表示,這很可能是太陽系之外最有可能尋找到生命跡象的地方。

這顆行星是一個(gè)由巖石構(gòu)成的天體,大小是地球的 1.5 倍,距離地球 40 光年。它圍繞一顆名為 LHS 1140 的矮星公轉(zhuǎn),周期為 25 天,這個(gè)公轉(zhuǎn)軌道讓它處于“黃金”宜居帶,表面溫度有利于形成液態(tài)水,也許還會(huì)有我們所知道的某些生命物質(zhì)。

它與地球的距離非常近,因此天文學(xué)家希望利用下一代大型天文望遠(yuǎn)鏡來觀測(cè)它的大氣層,以便尋找水或其它適宜存在生命的跡象。

“這顆行星離我們真的太近了:如果把銀河縮小到美國大小,LHS 1140 和太陽都會(huì)出現(xiàn)在紐約中央公園里。” 哈佛-史密松森天體物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的戴維·查邦紐(David Charbonneau)在一封電子郵件中寫道。

他的同事杰森·迪特曼(Jason Dittmann)就是帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)新行星的人,也是周三發(fā)表在《自然》雜志(Nature)上的那篇論文的主作者。迪特曼在一份聲明中表示:“過去十年以來,這是我看到的最讓人激動(dòng)的系外行星?!?/p>

又一顆“宇宙房地產(chǎn)業(yè)”新星被發(fā)現(xiàn),這一回它足夠近

最新發(fā)現(xiàn)的巖態(tài)系外行星的效果圖。這顆系外行星距離地球非常近,天文學(xué)家希望利用下一代大型天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)其大氣層,以便尋找水或其它適宜生命存在的跡象。圖片版權(quán):M. Weiss/ CfA

這顆行星是在智利托洛洛山美洲天文臺(tái)(Cerro Tololo Inter-American Observatory)利用“MEarth-南”(MEarth-South)望遠(yuǎn)鏡陣列發(fā)現(xiàn)的,這個(gè)由小型望遠(yuǎn)鏡組成的陣列主要用來尋找太陽系附近有行星運(yùn)行經(jīng)過恒星時(shí)發(fā)生的凌星現(xiàn)象。

凌星程度的高低可以告訴我們行星的大小。隨后他們?cè)谕瑯游挥谥抢臍W洲南方天文臺(tái)(European Southern Observatory)使用了一臺(tái)名為高精度徑向速度行星搜索器(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher,Harps)的攝譜儀測(cè)量該行星凌星時(shí)對(duì)母星的影響程度,從而判斷出它的質(zhì)量大約是地球的六倍。測(cè)量得出的密度結(jié)果讓這顆行星迅速升級(jí)為所謂的“超級(jí)地球”。

矮星 LHS 1140 約有太陽的五分之一大小。位于它近軌道中的行星可以從母星接受到地球日照能量的一半左右,這已經(jīng)足夠微生物或更復(fù)雜的生命體生存了。

這一發(fā)現(xiàn)仍然繼續(xù)著近些年來對(duì)太陽系周圍一系列矮星行星的發(fā)現(xiàn)與探索。去年夏天發(fā)現(xiàn)的 Proxima b 就是距離我們只有 4.2 光年的最近恒星的行星。

今年二月天文學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了圍繞名為 Trappist-1 的矮星旋轉(zhuǎn)的七顆地球大小的行星。

據(jù)創(chuàng)造了 MEarth 陣列系統(tǒng)的查邦紐博士透露,在太陽系周圍 30 光年左右的“宇宙社區(qū)”內(nèi),紅矮星和類太陽恒星的數(shù)量比約為 10 比1。

而根據(jù)查邦紐博士之前的學(xué)生考特妮·德雷辛(Courtney Dressing,現(xiàn)在在加州理工學(xué)院)所做的研究來看,約有四分之一矮星在其“宜居帶”內(nèi)擁有巖態(tài)行星。

又一顆“宇宙房地產(chǎn)業(yè)”新星被發(fā)現(xiàn),這一回它足夠近

這顆行星是在智利托洛洛山美洲天文臺(tái)利用“MEarth-南”望遠(yuǎn)鏡陣列發(fā)現(xiàn)的,這個(gè)由小型望遠(yuǎn)鏡組成的陣列主要用來尋找太陽系附近的行星運(yùn)行經(jīng)過恒星時(shí)所發(fā)生的凌星現(xiàn)象。圖片版權(quán):Jonathan Irwin

以前,這類行星在尋找地外生命的競(jìng)賽中并不被看好,因?yàn)樗鼈儙缀跞急怀毕i定(tidally locked)了,固定一面朝向母星,另一半面向外太空。這樣就會(huì)導(dǎo)致行星上一面有著超高溫,另一面卻冰冷之極,無論哪一面都不適宜生命生存。

不過最近天文學(xué)家判定,如果這些行星表面的大氣層足夠厚的話,行星表面的風(fēng)力就可以把兩個(gè)半球的熱度分配均勻,使其變得“宜居”。

“現(xiàn)在我們愛上它們了,”麻省理工學(xué)院行星專家薩拉·西格(Sara Seager)最近在加利福尼亞美國人文與科學(xué)院一場(chǎng)由哈佛大學(xué)主辦的生命起源學(xué)術(shù)會(huì)議上表示,“如果它們擁有大氣層,那就能夠給生命提供一個(gè)棲息地?!?/p>

天文學(xué)家都表示,這顆新發(fā)現(xiàn)的行星是目前為止最有希望驗(yàn)證該主張的。當(dāng)它運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)過 LHS 1140 面前時(shí),表面大氣層就會(huì)像過濾器一樣在矮星的光芒中留下痕跡,從中我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)水及其它有利于形成生命的分子結(jié)構(gòu)存在。

而這些就是強(qiáng)大的新一代望遠(yuǎn)鏡的任務(wù)了,查邦紐博士說,比如預(yù)計(jì)明年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope) ,或正在智利修建的巨型麥哲倫(Giant Magellan)和歐洲特大號(hào)(European Extremely Large)這類大型地面望遠(yuǎn)鏡。

不過,這些行星表面是否真的存在大氣層仍然處于爭(zhēng)論之中。查邦紐博士指出,如果紅矮星比較“年輕”,發(fā)出的光線會(huì)很強(qiáng)烈,很可能會(huì)吹走行星表面的大氣層或造成溫室效應(yīng),讓生命無法生存。但這顆 LHS 1140 行星質(zhì)量很大,他表示,這就使得它很可能可以保有大氣層或者后來通過火山活動(dòng)再次生成大氣層。

“不過最關(guān)鍵的是,這些都是讓人無比激動(dòng)的設(shè)想,有待我們?nèi)ヲ?yàn)證,”他繼續(xù)說道,“溫度適宜的 M 型矮星巖態(tài)行星上是否留有大氣層?上面有沒有生命存在?這顆行星的發(fā)現(xiàn)會(huì)非常有利于這方面的研究。”

翻譯 熊貓譯社 喬木

題圖來自 Futura-Sciences

? 2017 THE NEW YORK TIMES

責(zé)任編輯:海凡

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