NASA宣布发现迄今最接近另一个地球的系外行星

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(1/11) 从地面到太空,美国宇航局构建起了一个完整而强大的系外行星观测搜寻系统

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(2/11) 这是开普勒项目6年期间走过的里程碑:2011年发现的 Kepler-20e,第一颗比地球小的系外行星,公转周期仅6天;Kepler-22b2011年发现,首颗运行在宜居带内且围绕一颗类太阳恒星运行的 系外行星;Kepler-186f2014年发现,首个围绕一颗红矮星宜居带内运行的系外行星;走到今天Kepler-452b

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(3/11) 艺术示意图:Kepler-452b,首次发现在宜居带内围绕一颗类太阳恒星运行,且质量与地球更加接近的系外行星。其质量比地球大约60%,属于“超级地球”,距离约1400光年

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(4/11) Kepler-452行星系统,Kepler-186行星系统 与太阳系的大小及规模对比。Kepler-186系统是一个迷你版太阳系,其可以被整个地放进水星轨道内侧。系外行星Kepler-452b的轨道直径约 为1.05AU,几乎与地球轨道相同,其公转周期大约是385天。

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(5/11) 2009年发射升空以来,到目前为止,开普勒望远镜一共找到了 12颗在宜居带内运行且直径不超过地球两倍的系外行星。这张图展示的是这些行星围绕运行的恒星的表面温度,以及这些行星在它们各自的运行轨道上能够接收到 的能量多少。为了进行对比,地球金星和火星也被标注了进去。

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(6/11) 今天的Kepler-452b接收到的光照量大约要比地球从太阳那里接收到的光照量多出10%。如果Kepler-452b的质量与地球一样,那么它上面应该会发生失控的温室效应,并造成严重的水分逃逸。但由于其直径比地球大了60%,它的情况应该不至于这样糟糕。

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(7/11) 这是全部12颗目前已发现的运行于宜居带范围内,且直径不超过地球两倍的系外行星。从左到右按照大小排列,并区分了它们各自围绕运行的恒星类型:从远比太阳更小更暗的M型恒星到稍稍小于太阳的K型恒星,再到与太阳相似的G型恒星。图中标注地球作为参照。

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(8/11) 随着第七批公布的数据,目前共有4696颗疑似系外行星目标,相比2015年1月时的数据又增加了521颗。图中的蓝色点代表原有疑似目标,而黄色点代表此次新加入的疑似目标。由于观测技术的提升,不断有新的疑似目标被添加进来,它们的直径大小与公转周期都不相同。

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(9/11) 图像中强调标出的是此次新公布的第七批数据中被发现的运行于宜居带内,且直径不大于地球两倍的疑似系外行星目标。深绿色和浅绿色分别代表乐观估计和保守估计下的宜居带范围。另外图上也标出了原有数据中,同样符合以上条件的相关目标。

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(10/11) 开普勒望远镜数据的分析工作首次实现了完全自动化检测分析。每个柱形高度代表所有的KOIs(“开普勒关注目标”)数量,而蓝色区域则表明自动分析的数量,可以看到目前已经实现了对整个数据集的完全自动分析。

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(11/11) 20年来我们的进步:1995年,第一颗被发现的系外行星飞马座51b(51PEG b)以及今天公布的Kepler-452b的大小对比。要想发现越小的系外行星,对设备和观测技术的要求也就越高。

北京时间2015年7月23日晚间消息,美国宇航局发布消息称,天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星——一颗围绕恒星Kepler 452运行的行星,并且其距离适中,因而允许其地表存在液态水。

加州“搜寻地外智慧生命”(SETI)研究所的天文学家道格拉斯·卡德维尔(Douglas Caldwell)表示:“这是我们发现的第一颗围绕一个与太阳相似的恒星运行,且位于宜居带内的类地行星。”

这颗系外行星编号Kepler 452b,其直径约为地球的1.6倍,与恒星之间的距离与日-地距离相近。恒星Kepler 452距离地球大约430秒差距(约合1400光年),位于天鹅座。其本身亮度稍高于太阳,而相比之下,美国宇航局在去年以及今年1月份公布的另外几颗当 时宣称与地球最为相似的系外行星则都是围绕质量更小,温度更低也更加黯淡的红矮星运行。因此,围绕恒星Kepler 452运行的这颗行星显然相比前者更加接近“另一个地球”。

从2009年至2013年间,开普勒空间望远镜对固定天区内超过14.5万颗主序恒星进行连续的精密测光观测,并借助“凌星法”(Transit)搜寻地外行星。

所谓凌星法,是指当系外行星从我们观察恒星的视线前方经过时,由于行星体会遮挡住部分恒星发出的光线,这将造成恒星的亮度发生轻微减弱,于是通 过对这种轻微光变的探测,我们便可以推知系外行星的存在。通过这种方法,开普勒项目已经确认超过1000颗系外行星,其中就包括最新公布的Kepler- 452b,以及另外还有4660颗其他疑似目标。

此番一同发布的还有11颗同样是直径小于地球2倍,且运行于宜居带内的疑似目标,还需要进一步的后续确认。

由于开普勒望远镜使用的是凌星法,只能测定系外行星的直径大小而无法判定其质量。但模型计算显示Kepler-452b的质量可能是地球的5倍 左右。如果情况的确如此,那么它就应该是一颗和地球类似的岩石行星,而不是像海王星或木星那样的巨行星。Kepler-452b围绕恒星运行的周期(一年 的长度)约为385天,这也与地球上的一年(365天)长度接近。

太阳的年龄约45亿年,恒星Kepler 452的年龄比太阳还要老大约15亿年,围绕它运行的系外行星Kepler-452b 的年龄也应当与之接近。由于恒星的光度会随着逐渐年老而增强,在最初的50亿年时间里,这颗行星接收到的光照强度应当小于地球,但现在这颗行星接收到的光 照强度应当已经超过了地球,让我们能够看到地球未来的景象。

“寻找地外智慧生命”研究所(SETI)的天文学家们使用位于加州北部的艾伦射电天线阵(Allen Telescope Array)收听来自Kepler 452的无线电信号,但到目前为止还没有收获。

此番公布的最新一批发现源自对开普勒原始数据的首次完整分析。这些数据是在开普勒项目运行的4年时间里收集的,随后由于反应轮故障,开普勒望远 镜被迫停止了系外行星搜寻观测工作。开普勒项目的科学家们认为,接下来他们仍然还可以在开普勒望远镜的原始数据中找出更多隐藏的系外行星,而这项繁杂的数 据分析工作将会持续超过一年时间。卡德维尔表示:“我们对于那些质量更小,温度更低的行星应该还能有更高的灵敏度,而它们正是我们搜寻地外生命时最感兴趣 的目标。”