鄰近恆星旁發現 3 顆與地球相當的系外行星

作者 | 發布日期 2015 年 01 月 25 日 0:00 | 分類 天文
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美國亞歷桑納大學 Ian Crossfield 等人利用位在夏威夷的紅外望遠鏡(Infrared Telescope Facility,IRTF)和凱克天文台(W. M. Keck Observatory)等觀測設備,在 1 顆鄰近恆星 EPIC 201367065 旁一口氣發現 3 顆與地球相當的系外行星,大小在 1.5~2 倍地球直徑左右;其中最外側的一顆恰好落在 EPIC 201367065 的適居區邊緣,雖然不確定這顆行星是否是像地球一樣的岩質行星,但如果這顆行星的確是岩質行星且表面有水的話,則能以液態方式存在,或甚至還可能擁有能支持生命生存的海洋。



EPIC 201367065 本身是顆低溫的 M 型紅矮星,大小和質量都僅約太陽的一半,距離約 150 光年遠,是已知擁有凌日行星的恆星中,距離最近的前 10 名之一。由於距離夠近,因此天文學家才能研究這些行星的大氣層,看看它們是否適合地球型生命型態。根據這些研究學者的紀錄,與 EPIC 201367065 最類似的另一個系外行星系統是克卜勒 138(Kepler-138),它也擁有 3 顆大小差不多的行星,只不過都不在克卜勒 138 的適居區中。

EPIC 201367065 的這 3 顆行星的直徑分別為地球的 2.1、1.7 和 1.5 倍。它們是先藉由克卜勒太空望遠鏡於 2014 年「復活」後的 K2 階段,以凌日法發現的,即它們的公轉軌道幾乎側向地球,在經過母恆星前方時,會讓恆星亮度稍微降低,因而被克卜勒太空望遠鏡偵測到它們的存在,但剛開始僅視為「候選者」,無法確定到底是否真的為行星。這些天文學家透過凱克望遠鏡上的 NIRC2 紅外相機拍攝的影像,確定 EPIC 201367065 是一顆單星,而非雙星成員之一,因此這些行星的訊號是確實存在,而非伴星造成或是測量過程中的人為因素影響。

這 3 顆行星中最外側的一顆雖然體積最小,不過它的位置卻恰好落在 EPIC 201367065 的適居區內緣附近,使得它所接收到的太陽輻射讓行星表面溫度適中,有機會在其表面擁有液態水,甚至液態海洋。經計算,這 3 顆行星接受到其母恆星的輻射強度,分別為地球的 10.5、3.2 和 1.4 倍。因此,這項發現讓天文學家們未來有機會能研究地球級系外行星的溫暖大氣,測定這些行星大氣組成成份;如果這些溫暖且幾近地球大小的行星們擁有濃厚且富含氫氣的大氣層,那麼這些行星能讓生命發展的機會就很低了。

過去一年,天文學家陸續發現多顆地球級或超級地球級的系外行星,讓天文學家們瞭解到銀河系中這類與地球相似大小和溫度的行星其實非常普遍,而且有幾顆行星還和地球一樣,絕大部分是由岩石和鐵等金屬所組成的。而由氮和氧組成的薄薄大氣就足以讓生命能在地球上蓬勃發展。但大自然永遠有驚奇!許多克卜勒任務發現的系外行星都具有濃厚且富含氫氣的大氣層;不過這樣的環境和目前已知生命所需的環境迥異,不太可能依地球上的已知生命形式發展。

(本文引用自 臺北天文館之網路天文館 網站) 

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