天文學家在尋找太陽係以外的生命過程中取得了重大發現,描述了圍繞著附近恆星運行的七個地球大小的世界。 其中至少三個可能適合居住——我們可以在十年內找出它們是否有人居住。
該系統圍繞著一顆名為特拉普派斯特-1,一顆距離 40 光年的小型超冷矮星,質量約為太陽的 8%,半徑為太陽的 11%,大小與木星相似。 去年,有消息透露圍繞著這顆恆星運行,現在這項新研究又發現了四顆。
由比利時列日大學的 Michaël Gillon 領導的一篇論文描述了這一令人難以置信的發現,今天發表在自然。 這項發現是利用美國太空總署的史匹哲太空望遠鏡和各種地面望遠鏡(包括智利的 TRAPPIST-South)來觀察行星經過恆星時相對於我們的凌日現象而得出的。
吉隆在新聞發布會上說:“這顆恆星又小又冷,行星都處於溫帶,這意味著它們的表面可能有一些液態水,甚至可能存在生命。”
上面是調查結果的影片摘要。
按照與恆星距離的順序,行星被稱為 TRAPPIST-1b(最內層)、c、d、e、f、g 和 h(行星 d、e、f 和 g 是新發現的)。 研究人員能夠計算出所有七顆行星的質量、半徑和軌道周期,除了最外層的 TRAPPIST-1h,其中只看到了一顆凌日。
TRAPPIST-1b 的軌道距離其恆星僅 0.011 天文單位(1 天文單位或天文單位是地球與太陽的距離)。 因此,它僅用 1.51 天就完成了一個軌道運行。 接下來的六顆行星的公轉週期為 2.42 到大約 20 天,它們的大小都與地球相似,範圍從我們半徑的 0.76 倍到 1.13 倍。
作為一顆如此涼爽而昏暗的恆星,它的宜居帶比我們的太陽係要近得多。 行星 e、f 和 g 都在該區域運行,表明它們的表面可能支持液態水海洋。
這項發現特別令人興奮,因為距離地球如此之近,我們將能夠詳細研究這顆恆星的行星。 不僅在未來,而是現在。 後續觀測已經在進行中,透過研究其中一顆或多顆行星大氣層的分子組成,我們有可能很快就能知道其中一顆或多顆行星上是否存在生命。
將每個行星的已知數據與太陽系中的岩石世界進行比較。 NASA/JPL-加州理工學院
劍橋大學的合著者阿莫里·特里亞德(Amaury Triaud) 告訴IFLScience:「我個人相信,如果存在與地球上類似規模的生物活動,那麼我們應該很快就會知道這一點。」他補充說,十年之內“聽起來很有道理。”
所有七顆行星很可能都被潮汐鎖定在恆星上,這意味著同一個面總是指向它。 這意味著,如果某些星球上確實存在水,那麼它可能只在面向恆星的一側是液體,而另一側是冰。
所有七顆行星也被認為已經從系統的較遠位置遷移到其內部位置,其表面的冰已經融化。
如果任何一個世界上存在生命,情況可能不會與這裡如此相似。 一方面,根據研究人員的說法,恆星本身的顏色會像鮭魚一樣,大部分太陽輻射都是紅外線——這仍然會使行星變暖,但對我們這樣的生物來說是看不見的。
「你眼睛裡的光量大約比太陽少 200 倍,」特里亞德在新聞發布會上說。 「所以想想你在日落結束時接收到的光量。 它仍然比月亮亮得多,但比太陽暗淡。
“這個奇觀會很美麗,因為時不時你會在天空中看到另一顆大約是月球大小兩倍的行星。”
如此大量的紅外光使這些行星成為即將推出的望遠鏡的特別好的目標,例如 NASA 的詹姆斯韋伯太空望遠鏡 (JWST),該望遠鏡將於 2018 年 10 月發射,它將在紅外線波長下觀察宇宙。 它可以透過觀察穿過恆星的光來計算它們的大氣成分,並尋找生命的跡象。
這七顆行星可能已經進一步遷移到該系統。 NASA/JPL-加州理工學院
這些行星到底有多適合居住還有待爭論。研究表明,像這樣的冷暗恆星會發生頻繁且強大的太陽耀斑,這可能對生命有害。
但研究人員表示,這顆特殊的恆星相當安靜,特別是與比鄰星這樣的恆星相比,比鄰星是距離地球最近的恆星,周圍存在著潛在的宜居世界。軌道。 人們認為太陽活動也有助於補充大氣層,而不是破壞它。
然而,這顆恆星的距離比鄰星遠 10 倍,因此我們對透過像這樣的專案向該系統發送太空船的希望不大。 「我認為我們還遠遠無法向 TRAPPIST-1 發送機器人探測器,」特里亞德告訴 IFLScience。 但進一步天文學研究的潛力是巨大的。
能否在其中一顆行星上發現生命將取決於許多因素,特別是它們是否有大氣層,以及這些大氣層是否允許水保持液態。 任何生命都必須產生足夠的氣體來改變其中一顆行星大氣層的化學成分。
不過,人們很容易感到興奮,這是正確的。 這是我們在一個系統中發現的地球大小行星數量最多的行星,雖然這在其他恆星周圍可能很常見,但 TRAPPIST-1 無疑是我們研究的最接近的行星之一。
由於距離恆星如此之近,幾乎不可能直接想像這些世界。 但是,當我們觀察光線穿過它們的大氣層時,用於尋找它們的凌日方法將在研究它們時發揮重要作用。 請保持警惕,因為您可以確定在未來幾個月和幾年內將會有更多關於 TRAPPIST-1 的新聞。
特里亞德在簡報中說:“我們在尋找那裡是否存在生命方面邁出了關鍵的一步。”