天文学家发现地球2.0——系外行星Kepler 452b

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

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

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

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

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1

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

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。

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。

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

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。

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

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。

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

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。

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

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。

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

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。

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

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。

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

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。

(神秘的地球报道)据新浪科技(晨风):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。”

相关报道:美国宇航局(NASA)宣布发现“另一个地球”——开普勒452b

(神秘的地球报道)据新京报(金煜):美国宇航局(NASA)于北京时间今天凌晨0时就开普勒望远镜的新发现举行新闻发布会。在发布会预告中使用了“另一个地球”的说法,引发科学迷们的猜测。发布会上,NASA称在距离地球约1400光年的宇宙深空,发现了比地球更大,更高龄的“老大哥”类地行星,并将其命名为开普勒452b,科学家称,这是目前为止最像“地球双胞胎”的行星。

比地球大60%

科学家目前并不知道开普勒452b是否适合生命居住。已知的是,这个行星比地球大60%,它更像一个“超级地球”。这颗行星绕其恒星旋转的周期是385天,行星距离其恒星的距离,与地球和太阳之间的距离类似。

这颗行星位于天鹅座,其恒星比太阳还亮一点点,使得它的行星更加接近地球,而相比之下,去年一月发现的类地行星围绕着更加暗淡的恒星。

目前尚不知道这个行星的质量和成分,而此前的研究显示,这样大小的太阳系行星很可能是岩石构造。

“这是首个发现的围绕着类似太阳的恒星旋转,且位于可居住地带的类地行星。“加州地外智慧生物搜寻”研究所的天文学家道格拉斯·嘉德威尔说。

NASA昨日公布的这颗行星是开普勒太空望远镜最新的成果。自2009年发射至今,开普勒太空望远镜已经发现了人类所发现的一半以上的太阳系外行星,加上开普勒452,开普勒太空望远镜发现了超过1000颗已经确认的系外行星。

昨晚同时,NASA也公布了另外11颗系外行星候选者,它们的大小都在地球直径两倍以下,且处于可居住地带。这些行星候选者中,开普勒-452b是唯一被确认为行星的。

天文学家尝试寻找来自星星的信号

目前,科学家目前还无法直接测量开普勒-452b,但模型显示,这颗行星大约比地球重5倍,很有可能是类似地球的固态星球,而非类似海王星的气态行星。而开普勒-452b的385天的公转周期也类似地球的365日公转周期。

开普勒-452b的恒星比太阳还要“老”15亿年,开普勒-452b也差不多有同样高龄(太阳的年龄是45亿年)。在其最初的50亿年中,这颗行星可能像地球一样接受比较少的恒星能量,这可能可以帮助人类更好地了解地球的未来。

“地外智慧生物搜寻”研究所的天文学家也表示,他们尝试去寻找来自开普勒-452b的信号,但到目前为止,还没有寻找到外星生命的声音。

寻找“另一个地球”的里程碑式进展

NASA称,该发现标志着人类寻找“另一个地球”的里程碑式进展。

第一个绕着类似太阳的恒星转的太阳系外行星是在1995年发现的。在21年前,太阳系外行星,特别是地球大小的星球还属于科幻领域。今天,天文学家正处在发现人类千年之梦——另一颗地球的转折点,接下来还会有数以千计的新发现出现。

北京大学物理学院天文学系教授吴学兵介绍,到目前为止,人类已经发现了几千颗太阳系外行星,但大多数都是类似木星大小的类木行星,真正如同地球大小的类地行星少之又少,之前也不是没有发现,但很少,有人声称找到了少数几个,但还需要用更多的望远镜去观测,核实物理参数。

1995年,日内瓦大学的科学家宣布首次发现一颗普通主序星(飞马座51)的行星,这被认为是首次现代天文学的系外行星发现。迄今,人类发现的系外行星总数超过1800颗,其中开普勒望远镜确认的就超过1000颗。

2013年初,开普勒任务太空天文台的天文学家也曾宣布发现KOI-172.02,称是类似地球的系外行星的候选者。今年3月,在一次天文学大会上,有消息传出,开普勒望远镜发现了五个行星体系,其位于恒星的可居住带。

对于此次发现,开普勒数据分析员琼·杨肯斯说,“可以认为开普勒-452b是地球的更老更大的堂兄,这让我们得以去了解和回顾地球演变环境”,他说,这颗行星花了60亿年占据恒星的可居住地带,比地球还长,这是可以让生命得以成长的非常长的一个时期。

开普勒怎么找到

据北京大学物理学院天文学系教授介绍,开普勒望远镜寻找太阳系外行星的方式,主要以观测恒星的亮度来实现,相当于守株待兔,守着几百颗恒星,盯着看。

行星会绕着恒星旋转,挡住恒星时,开普勒望远镜看到的恒星亮度就会发生变化,恒星的亮度会变暗一点,如果行星个头大的话,影响恒星的亮度就大一点,因为挡住的面积多了一点,反之,如果行星小,亮度变化不那么大,所以不容易观测到。

除亮度变化小难以测量之外,要找到类似地球大小的系外行星,还对望远镜测量精度提出了很高的要求。而即使找到了,也需要更多望远镜观测以进行确认。

释疑

“另一个地球”上有生命吗?

提案文学家根据观测数据测量了开普勒452b的直径,基于测量数据,判断该行星可能拥有大气层和大量的水。

这并不足以判断该行星上上是否真的有生命存在。吴学兵介绍,除大小之外,和地球类似的概念还包括其是否像地球一样适合生命的存在,而开普勒望远镜无法对遥远星球的成分进行分析,因此,它只能通过行星距离恒星的距离来判断是否有水,适宜生命存在。

太近了,温度比较高,太远了,温度比较低,只有像地球和太阳这样的距离,才可能适合生命存在,这叫做可居住带。如果是在可居住带里,那跟地球生态环境就比较类似了。

2009年发射的开普勒望远镜,到目前为止确认了1000多颗太阳系外行星,还有3000多颗行星候选者,它们有不同的大小和公转距离,有些处于可居住带里。

移民“地球近亲”?太遥远

即便“另一个地球”的发现,是否意味着其就能从科幻世界走进现实世界呢?人类是否可以拜访它呢?事实上,最近的类地行星距离地球都是以光年为单位。

吴学兵表示,太阳系外的恒星距离人类太远了,光都要走很多年,是不可能到达的。所以如果从实用角度说,想移民过去是不可能的。但对于天文学而言,如果人类真的在宇宙中发现还有地球一样的系统存在,这也是极有意义的,这对于人类了解宇宙、了解其他的恒星系统是非常有帮助的。

开普勒任务

发射时间 2009年3月7日

在太空中 2329天

观察星星 306604颗

发现候选系外行星 超4660颗

确认系外行星 超1024颗

确认宜居行星 9颗





上一篇 下一篇 TAG: 地球 系外行星