我國在天文學(xué)上的研究成果也正越來越豐富。今年6月3日,一則來自天文學(xué)界的重磅消息引發(fā)了全球科學(xué)界的關(guān)注:由中國科學(xué)院云南天文臺牽頭的國際研究團隊,成功在一顆類似太陽的恒星周圍發(fā)現(xiàn)了一顆位于宜居帶的“超級地球”——Kepler-725c。這顆行星的質(zhì)量大約是地球的10倍,這一發(fā)現(xiàn)不僅為人類探索宇宙生命的征程點亮了一盞新的明燈,也標志著中國科研團隊在尋找“地球2.0”的道路上邁出了關(guān)鍵一步。
Kepler-725c的基本情況
Kepler-725c圍繞著一顆名為Kepler-725的G9V型宿主恒星運行。該宿主恒星的光譜型與太陽相似,但年齡僅為16億年,比太陽年輕許多,且其表面的磁場活動比太陽更為劇烈。
這顆“超級地球”被認為位于Kepler-725恒星的宜居帶內(nèi),而“宜居帶”是一個在天文學(xué)中被廣泛認為適合液態(tài)水存在的區(qū)域,而液態(tài)水的存在被視作類地生命誕生的關(guān)鍵條件。Kepler-725c繞宿主恒星運行一圈大約需要207.5天,與地球約365天的公轉(zhuǎn)周期較為相近。
此次發(fā)現(xiàn)之所以具有重大意義,不僅在于它是一顆位于宜居帶的“超級地球”,更在于它是國際上首次利用凌星中間時刻變化反演技術(shù)(TTV)在類太陽恒星的宜居帶發(fā)現(xiàn)的此類行星。傳統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)行星的方法主要有凌星法和視向速度法,但這些方法對于像地球這樣體積小、軌道遠離宿主恒星的行星往往難以發(fā)揮作用。
而TTV技術(shù)則另辟蹊徑,通過測量與待發(fā)現(xiàn)行星軌道共振的另一顆行星的凌星時間,就能間接感知待發(fā)現(xiàn)行星的存在,為天文學(xué)家們開啟了一扇探索宇宙的新窗口。
深入分析:表面環(huán)境或比金星還嚴酷
盡管Kepler-725c行星被認為位于主恒星周圍的宜居帶內(nèi),但深入分析其公轉(zhuǎn)時間和主恒星特性后,就能發(fā)現(xiàn)這顆“超級地球”的表面環(huán)境可能并不如人們最初所期望的那樣宜居(個人分析)。網(wǎng)上所謂的“這是一顆宜居星球”的說法值得商榷。
首先,從公轉(zhuǎn)時間來看,Kepler-725c繞宿主恒星運行一圈需要207.5天,這意味著它與主恒星的距離相對較近。事實上,通過計算可以發(fā)現(xiàn),這個距離甚至比金星與太陽的距離還要近一些。而Kepler-725恒星的質(zhì)量與太陽相當,因此Kepler-725c每天接受的恒星光照非常強,這直接導(dǎo)致了其表面溫度可能非常高。
其次,Kepler-725c的質(zhì)量是地球的10倍(幅度范圍為7~13)左右,這意味著它大概率擁有比地球更強大的磁場。強大的磁場會束縛住更多的氣體分子,形成比地球濃厚得多的大氣層。因此,Kepler-725c表面的大氣壓很可能比金星還要高很多。
還有就是Kepler-725c的質(zhì)量比地球大得多,而且距離主恒星更近,這意味著它表面的火山活動也會更多,而火山活動則會噴發(fā)大量的二氧化碳等溫室氣體。
大家都知道金星本身就是一顆沒有生命存在的星體,其表面溫度極高,有460攝氏度左右,大氣壓也極大,約是地球海平面的96倍,且大氣中絕大部分是二氧化碳。類似地,由于Kepler-725c表面溫度過高,大氣壓極大,缺乏地球這樣形成氧氣的機制,所以其大氣層中的二氧化碳含量也可能非常高。
綜合以上因素來看,Kepler-725c的表面溫度很可能比金星還要高,其表面的大氣壓也要比金星高很多。這樣的環(huán)境對于生命來說無疑是極其嚴酷的,因此從目前的分析來看,Kepler-725c的表面并不適合生命存在和發(fā)展。
不過,盡管目前的分析表明Kepler-725c的表面環(huán)境可能并不宜居,但這并不意味著我們可以完全排除這顆行星上存在生命的可能性。畢竟,宇宙中的生命形式可能遠比我們想象的要復(fù)雜和多樣。因此,對Kepler-725c進行更進一步的觀測和研究仍然是十分必要的。
未來,相關(guān)研究團組計劃將TTV反演技術(shù)應(yīng)用于更多的系外行星系統(tǒng),以尋找“隱藏”在類太陽恒星和紅矮星宜居帶中的系外行星。同時,團隊還將結(jié)合其他觀測手段,如系外行星透射光譜、發(fā)射光譜和直接成像技術(shù)等,進一步研究這些宜居帶行星是否真的具備類地生命存在的條件。
此外,在國際合作方面,中國科研團隊也將積極參與歐洲的行星凌星與恒星振動探測計劃(PLATO)和ARIEL望遠鏡項目的數(shù)據(jù)分析工作,與全球科學(xué)家攜手共同推動對類地系外生命的探索。
Kepler-725c的發(fā)現(xiàn)無疑為人類探索宇宙生命的征程增添了新的篇章。盡管分析表明這顆行星的表面環(huán)境可能并不宜居,但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和全球科學(xué)家們的持續(xù)探索,我們或許能夠在不久的將來揭開更多關(guān)于這顆“超級地球”的奧秘,甚至找到宇宙中的“第二家園”。
消息來源:中國青年報6月5日報道《中國科學(xué)家領(lǐng)銜的研究團隊發(fā)現(xiàn)一顆超級地球》
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