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  艺术示意图:开普勒-22b,这是一颗运行在一颗类太阳恒星周遭宜居带中的系外行星

开普勒-22b行星系统和太阳系行星系统对比图

  北京时间12月6日消息,美国宇航局所属开普勒空间望远镜近日确认了首颗位于所谓“宜居带”中,并且围绕一颗和我们的太阳非常相似的恒星公转的系外行星。这颗最新确认的系外行星名为开普勒-22b(Kepler-22b),其直径约为地球的2.4倍。不过科学家们目前尚不能确定其地表究竟是岩石质地的还是液态或是气态形式,然而不管如何,这项发现是朝向找到另一颗地球这一最终目标所迈出的坚实一步。

  天文学上所谓的“宜居带”(habitable zone)其实就是指一颗恒星周围的一定距离范围,在这一范围内水可以以液态形式存在,由于液态水被科学家们认为是生命生存所不可缺少的元素,因此如果一颗行星恰好落在这一范围内,那么它就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。开普勒空间望远镜最近已经找到超过1000颗系外行星候选目标,其中有10颗大致和地球大小相当,并且位于各自中央恒星周围的宜居带中。科学家们将需要进一步的后续观测来逐一确认这些被开普勒望远镜先期圈定的候选目标。道格拉斯·哈金斯(Douglas Hudgins)是华盛顿美国宇航局总部的开普勒项目科学家,他评价说:“这是我们寻找另一个地球的重要一步。”

  Kepler-22b距离我们约有600光年。尽管其直径比地球大上不少,但是它的轨道公转周期约为290天,和地球相差不大。并且它围绕运行的中央恒星和我们的太阳非常相似,也是一颗光谱型为G的黄矮星,只是质量稍小,温度也相应地低了一些。

  开普勒空间望远镜是美国宇航局发射的一台专用于寻找系外行星的轨道天文台,它拥有空前的超高灵敏度,能够察觉遥远恒星哪怕最细微的亮度变化。如果一颗恒星周围存在行星,当这颗行星经过恒星前方时,它将遮蔽一部分恒星发出的光,从而导致恒星出现轻微的亮度变化,称为“凌星”,而开普勒望远镜所探测的正是这一效应。它运行在地球轨道上,对天空中超过15万颗恒星进行仔细观察,确认它们有没有显示出这种亮度变化,如果发现有,为谨慎起见,它还需要至少3次重复观察才能最终做出确认或排除的决定。

  威廉姆·布鲁基(William Borucki)是宇航局加州埃姆斯研究中心科学家,也是开普勒望远镜项目的首席科学家,正是他领导了这一次发现Kepler-22b的工作。他说:“这一次幸运之神垂青了我们。我们第一次观察到这颗系外行星可能存在的凌星线索是在望远镜升空调试工作完成后仅仅3天的时候,而到了2010年假期的时候我们终于观察到3次重复显现的凌星现象,从而可以确定此项发现。”

  一旦开普勒望远镜锁定一个目标,科学家们还将调动地面上的大型望远镜以及宇航局在轨运行的斯皮策空间红外望远镜帮助进行确认。开普勒望远镜所观察的夜空是一小块固定的夜空区域,该天区位于天鹅座和天琴座附近区域,这片天区在地面只有在春季至初秋这段时间才能进行观察。从地面进行的辅助性观测将帮助科学家们最终确定他们的发现。

  截止2 011年2月份,科学家们共报告发现54颗位于宜居带的系外行星候选体,其中Kepler-22b是首颗得到确认的。有关此项发现的内容将在《天体物理学报》发表。

  12月5日至9日,开普勒小组正在加州埃姆斯研究中心举行科学会议,宣布他们新发现的1094颗系外行星候选体。自从上一批候选体于今年2月份发布之后,开普勒望远镜小组圈定的系外行星候选体数量又增长了大约89%,总数达到2326颗。其中大约207颗大小接近地球,680颗是所谓的“超级地球”(即比地球稍大),1181颗大致和海王星大小相当,203颗接近木星大小,另有55颗大小超过木星。

  这些发现主要基于开普勒望远镜在2009年5月至2010年9月之间进行的观测,其中小体积行星的发现数目大增。今年2月份以来,地球大小和“超级地球”类别的系外行星候选体数量增加了200颗以上,增长超过140%。这一成果暗示在银河系中大小相当于地球1~4倍的行星的存在可能相当普遍。

  目前我们知道其中有48颗候选体位于它们各自的宜居带中。这一数字相比2月份时的54颗有所下降,这是因为开普勒小组在2月份之后采用了更加严格的宜居带定义,其中引入了大气温室效应,这将导致宜居带的范围向外侧延伸。

  娜塔莉·巴塔哈(Natalie Batalha)是加州圣琼斯州立大学的科学家,同时也是开普勒项目科学组副组长,她说“地球大小系外行星数量的惊人增长告诉我们开普勒望远镜将要探测到的将是何种行星:它们不但大小和地球相仿,并且它们还可能是宜居的。”(晨风)

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channelId 1 1 美国宇航局证实发现首颗适合居住类地行星 1 美国宇航局所属开普勒空间望远镜近日确认了首颗位于所谓“宜居带”中,并且围绕一颗和我们的太阳非常相似的恒星公转的系外行星