距地4.3光年半人马α星系发现类地行星(图)

万保人力资源   2012-10-20   浏览量:935

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据《纽约时报》10月18日报道,欧洲天文学家10月17日宣布,在半人马α星系(Alpha Centauri)中发现了一颗和地球有着近似质量的类地行星。半人马α星系距离地球仅有4.3光年。 类地行星发现也许是科学家寻找“第二个地球”的努力所得到的最接近的结果。 这颗类地行星也是迄今发现的围绕恒星运转的质量最小的行星,日内瓦天文台(Geneva Observa以下摘自《纽约时报》:
天文学家正式宣布,半人马α,这颗夜空中可见的最著名的星星之一,距我们最近的的恒星,拥有一颗环绕它运行的行星。4.3光年这个距离用“最近”这个词来形容似乎不太合适,但事实如此。

距地4.3光年半人马α星系发现类地行星(图)

半人马α-Bb想象图

半人马α其实是一个三星系统,由一个双星系统和另一颗恒星构成。其中构成双星系统的两颗和太阳很类似—— 一颗比太阳大一些也更热一些,这颗是半人马α-A,另一颗暗一些温度也低一些的是半人马α-B.这个双星系统自身相互环绕运行的同时还围绕比邻星运行,这 是距这个双星系统更远一些的一颗红矮星。

这颗行星的运行轨道更靠近半人马α-B,它的官方名称是半人马阿尔法-Bb - 在其恒星名称的字母基础上加一个小写字母。这颗行星的质量是地球的1.13倍,属于迄今为止发现的行星中质量较小的一颗。到那里观光游览可不是一个好主 意。它的公转周期只有3.24天(3.24个地球日),意味着它距离恒星只有600万公里远(不到400万英里),就算半人马α-B 比太阳的温度要低,这依然足够可以让这颗行星表面的温度像烤箱一样热。对于我们熟悉的生物来说,都无法在那样的环境下生存,而且那里也不会有液态水。

尽管如此,半人马α 的这颗行星依然很令人兴奋。

距地4.3光年半人马α星系发现类地行星(图)

半人马α的光学照片,来自Digitized Sky Survey 2 。

这颗行星的发现有两个重要意义。其一,半人马α是距离我们最近的恒星系统,因此它在天空中很亮,我们对它的研究也很充分。科学家花费了数十年时间在 这里寻找行星存在的踪迹,大家曾设想那颗较小的红矮星——比邻星拥有行星,现在证实之前的那些研究结论是错的。即使比邻星有行星,它也会由于太小或离恒星 太远(或是两者共同作用)而难以被我们察觉。

其二,我们能够接收到的由这颗行星产生的信息十分微弱,它自身产生的引力作用让天文学家找到了它。在它环绕半人马阿尔法-B运行的同时,行星的质量 导致微弱的引力作用在恒星上,就像两个小孩握住双手相互转圈一样。这点微弱的引力,让恒星的光谱产生了微小但可以探测得到的多普勒效应。行星的质量越大, 对恒星的引力作用就越明显,产生的可观测信号就越强(也就越容易被探测到)。同样,行星距离恒星越近,这个信号就明显。而且这颗行星公转周期很短也给观测 带来了便利,科学家不用花很长时间就可以完整记录一个周期的数据。

这次发现的行星,质量较小但距离恒星很近。对恒星光谱多普勒效应的分析结果显示,行星引力对恒星相对运动速度的影响仅有0.5米/秒——还不到步行 的速度!当我首次看到这个结果的时候震惊了,如此微小的信号是很难被观测到的。恒星自转产生的效应都有这个数值的3倍。但从最终的论文来看,这个数据依然 是十分有说服力的。整个团队为消除观测时产生的噪声做出了卓有成效的工作。

距地4.3光年半人马α星系发现类地行星(图)

从这幅图可以直观地看出行星对恒星的作用效果。纵轴的表示恒星由于引力影响而产生的运动的速度,这个运动在一个周期里时而迎向我们而来时而背离我们 而去。横轴表示行星公转的时间(1单位是行星公转一个周期的时间也就是3.24天)。这些数据点初看起来似乎是杂乱无章的,但对这些数据取平均之后(比如 以1小时为间隔将每小时里的数据用1个点表示出来),就得到了图中红点所标示的样子(垂直的竖线标示误差)。此时数据的内在的趋势就显现出来了,可以看到 行星如同一条正弦曲线般规律地在引力的作用下拉着恒心运动。

惊人的成果。

这个结果让我无比兴奋!几年前,我曾有机会使用哈勃望远镜进行工作,当时我注意到几项涉及到关于半人马α行星的研究。我也做了一些计算机模拟程序试 图寻找一些有用的东西,最好的结果是预测到一颗木星大小的行星,它距离恒星的距离足够远,这样我们有可能通过望远镜避开临近恒星的光线影响来观察到行星本 身微弱的光线。但最后讨论的结果是,这个项目的风险太大(很难得到明显的结果),不值得动用哈勃来进行观测。最终我们也没有看到那颗行星。当然,通过观测 行星自身反射的光线来寻找其踪迹和通过多普勒效应来寻找行星是两种差异很大的手段。

不管怎样,这可是半人马α星系啊,无数著名的科幻故事就发生在这里。这是罗宾逊一家在《迷失太空》里的目的地;是《星际迷航》中泽弗兰。科克伦的老 家;是小说《落脚之地》里费斯普的出生地。(译注:当然不能少了大刘笔下的三体文明……啊,真是一个拥挤的地方)正是因为这颗星星又明亮离我们又近,科幻 作品把外星人的家放在这里再合适不过了。额外的好处是在这里的文明可以在天空同时看到两个太阳外加一个远处的红矮星,多么完美的画面!

这就是我,以及还有很多和我一样的人,从小就盼望临近的恒星系里能有行星存在的原因。

现在,愿望实现了。

在这里,我要对研究团队致以我个人最崇高最真切的感谢!就算这个行星可以把任何出现在它上面的生命烤熟,它也标志着长久以来的科学幻想成真了一部分。

我更加坚定了自己的信念,我们就快要发现这样的类地行星了,它大小合适,距离恒星的远近恰当能够有液态水的存在,因此很可能存在生命。我们现在发现的行星,要么大小合适但距离不对;要么距离合适但大小不对。

不管怎样,我们现在处于一个新纪元的开端。从统计学来看,我们的星系里应该有数以百万计的文明存在。我们终将会发现地外文明,剩下的只是时间问题。

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