首页 > 探索 > 正文

[太空探索]太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

一曲琵琶倾城淚    2018-10-11 17:09:45
太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

开普勒-11是一颗类似太阳的恒星,围绕着六颗行星运行。有时,两颗或更多颗行星立刻从恒星前面经过,正如这位艺术家对美国宇航局开普勒观测到的三颗行星同时过境的概念所示。图片来源:NASA / Tim Pyle。

美国宇航局的开普勒 - 2009年发射的轨道行星探测望远镜 - 极大地提高了太阳周围恒星周围行星的发现率,称为系外行星。在开普勒之前,共有大约520个已知的系外行星,但去年开普勒团队宣布了700个新的系外行星“候选人”,本周他们又推出了大约500个系外行星。这些1,200开普勒候选人中约有60%至80%被认为可能是真正的行星,新的宝库包括许多令人惊讶的特征。

太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

Sara Seager,Ellen Swallow Richards行星科学教授和麻省理工学院物理学教授,是开普勒科学团队的成员,麻省理工学院新闻要求她解释这些新发现的重要性。

问:最近发布的开普勒数据中报告的最有趣的新行星或行星系统是什么?

A.开普勒团队宣布了可以说是迄今为止发现的最令人着迷的行星系统,称为开普勒-11。它有六个过境行星(已经全部得到确认),是迄今为止所有系统中最过境的行星。此外,五个内行星在最密集的行星轨道中移动但尚未发现。所有五个内行星围绕着太阳状恒星运行,其距离比水星更接近我们的太阳(完整的太阳轨道从10到47天不等)。

太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

五个内行星彼此如此接近,重力相互扰动彼此的轨道。引力相互作用的程度如此之高,以至于每个行星的轨道(或年份)不一致,但每年的变化时间为10到20分钟。相比之下,地球轨道每年的变化可以忽略不计。从引力相互作用中,每个行星的质量实际上都可以确定。迄今为止,这种行星质量测定是开普勒独有的 - 并且通过开普勒无与伦比的恒星精度测量成为可能。

利用行星半径(根据开普勒数据确定)和行星质量,可以得出行星的密度。因此,我们可以大致描述内部的五个开普勒-11行星是由什么构成的。我们原本期望这些行星是岩石的,就像我们自己的太阳系(水星,金星,地球和火星)的内部行星一样。然而,令人惊讶的是,开普勒-11行星的密度太低而不是纯粹的岩石。因此,行星必须在任何岩石和铁内部的层中具有低密度材料 - 例如气体或冰 - 使得开普勒-11行星不同于我们太阳系中的任何行星。

太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

问:这一数据的发布代表着众所周知的系外行星的数量大幅增加。这种发现率大大提高了天文学家接近系外行星研究的方式吗?

A.开普勒已经宣布了1,235个行星候选者,可能使我们银河系中已知行星的数量增加三倍。通过这些行星候选者,开普勒一手改变我们的外行星科学方式 - 从研究个体物体到研究大量行星候选物的统计数据。

由于望远镜时间和人力的限制,以及恒星的模糊,大多数这些行星候选者将无法被确认为行星。尽管如此,通过对这些候选人的统计分析,开普勒将能够实现其主要目标:回答这个问题,“类似地球的行星在类似太阳的恒星轨道上的轨道有多常见?”

太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

作为大型行星候选人数字的第二个科学例子,开普勒已经宣布了662个海王星大小的行星候选者。这是令人难以置信的,即使预计20%到40%不是真正的行星。行星科学家几乎无法理解我们太阳系的天王星和海王星是如何形成的,超出了人为设想的范畴。现在我们需要解释为什么海王星大小的行星是最常见的行星之一。

拥有多个过境行星和不同轨道的恒星数量正在为外行星科学开辟了一个全新的领域。

问:这些发现是否告诉我们关于在其他星球上发现生命的可能性的新内容?

答:还没有。开普勒将告诉我们,地球大小的行星围绕着它们可居住区域内类似太阳的恒星运行是多么常见 - 尽管开普勒行星本身无法跟踪它们的大气层中的生命迹象,因为它们太微弱和遥远现有的望远镜可以对其进行详细研究。

太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

开普勒在他们的恒星可居住区域内发现了54个行星候选者,这是令人着迷的。可居住区是恒星周围的区域,表面液态水的温度合适。地球上的所有生命都需要液态水,因此可能支持生命的行星就是那些在恒星可居住区内轨道运行的行星。开普勒的大部分可居住区行星都是大行星,几乎可以肯定的是,大量的气体包裹使得行星表面太热而无法支撑生命所需的复杂分子。在他们的恒星可居住区内绕行的六个小行星候选者中,五个不到地球大小的两倍,一个甚至比地球还要小。这些行星围绕着与我们的太阳完全不同的小而低亮度的恒星运行。

我们必须耐心地让开普勒告诉我们在类似太阳的恒星的可居住区内轨道运行的类似地球的行星究竟是多少。我们将准备采取行动; 一旦得知,我们可以为太空望远镜计划下一步,可以在遥远的地球大气中寻找生命迹象。

太空探索:3个问题,萨拉·西格发现了大量的新行星!

声明:此文观点及评论仅代表作者本人,托马网是信息发布平台,托马网仅提供信息存储空间服务,如有问题请 联系我们
网友评论
    为您推荐