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距离我们最近的多行星系统被发现,都在宜居带附近,仅10.7光年

距离我们最近的多行星系统被发现,都在宜居带附近,仅10.7光年
2020年07月07日 11:03 新浪网 作者 姿势分子knowledge

  想要寻找一颗宜居的系外行星,是一件非常困难的事。

  在恒星周围的广袤空间里,只有一小块区域能够让行星获得相对温暖的环境,也就是所谓的宜居带。这还不算完,这颗行星还必须是岩石行星,要拥有大气层和海洋,同时宿主恒星的辐射又不能太强。而且,这样的行星最好要离我们近一些,如果太远了,观测的难度也非常大。

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  可是,茫茫宇宙,恒星之间的距离普遍非常遥远。它们普遍在几百光年之外,甚至人类已经发现了上万光年以外的系外行星。但是,以目前的观测能力,我们很难获得关于它们的足够信息。因此,只有相对比较近的系外行星,才对我们的研究有意义。

  幸运的是,科学家们最近真的发现了这样的行星,而且一下就发现了两颗。更重要的是,这颗行星距离我们非常近,仅有10.7光年,这对于科学家来说是非常好的消息,这意味着它很可能成为距离我们最近、而且拥有行星数量最多的系统之一。

  这个系统的核心,是一颗名为GJ 887(也叫Lacaille 9352)的恒星。科学家介绍,GJ 887是一颗红矮星,属于银河系中最常见的一种恒星类型,体积较小,寿命却特别长。GJ 887的半径大约是太阳的47%,质量也只有太阳的48.6%,表面温度只有大约3692K。

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  由于红矮星普遍比太阳温度低,因此它们的宜居带都比太阳系更靠近恒星。比如我们地球,距离太阳1.5亿公里,给我们提供了一个完美的生存温度。但是对于红矮星来说,这个距离可能只需要几千万甚至几百万公里。此前我们已经在银河系的许多红矮星周围发现过系外行星,它们都需要比地球更靠近宿主恒星,才能获得适宜的温度。

  但是,这些红矮星的辐射能力却并不比太阳弱。当行星过于靠近红矮星的时候,就有可能遭受到恒星辐射的摧残,导致大气层被吹走,最后只剩下一片荒凉的世界。因此,很多科学家长时间来都认为,在红矮星周围的行星上,温度和遭受的辐射是一对不可调和的矛盾。

  不过,GJ 887的出现,让科学家们有了一个全新的认识。在已经发现的无数红矮星之中,GJ 887显得过于安静,着实令科学家们大吃一惊。

  距离我们最近的多行星系统被发现,都在宜居带附近,仅10.7光年

  红点调查是科学家们致力于在红矮星周围寻找岩石行星的一个科学项目,在这个项目中,科学家利用欧洲南方天文台位于智利的拉西拉天文台3.6米望远镜上的高精度径向速度行星搜索器,对GJ 887进行了长达3个月的观测。我们知道,径向速度法就是通过行星在公转过程中,对恒星的拖动作用可以导致恒星光谱发生多普勒效应,从而帮助我们寻找系外行星,红点调查就是利用了这个原理。

  在对GJ 887观测的过程中,科学家发现了两个不一样的周期性信号。他们敏锐地意识到:这可能是来自于两颗不同的行星。在2002-2004年之间共计200天的观测后,他们确认了GJ 887的两颗行星——GJ 887 b和GJ 887 c。

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  同时,利用两颗行星对宿主恒星的牵引作用以及GJ 887的质量,科学家可以计算出两颗行星的质量。结果显示,GJ 887 b的质量至少是地球的4.2倍,绕宿主恒星公转一圈需要9.3天;而GJ 887 c的质量超过了地球的7.6倍,公转周期约为21.8天。

  不过,这两颗行星的质量,都处在一个相对比较尴尬的范围。在太阳系内,最大的岩石行星是地球,而最小的气体行星质量也在地球15倍以上。而GJ 887的两颗行星恰好处于这个范围之间,让我们很难判断它是类地行星还是气体行星。同时,它们和宿主恒星的距离也恰好位于宜居带的边缘,因此孕育生命的可能性并不是很高。

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  与此同时,科学家们还发现了一点不同寻常之处,推测GJ 887还有第三颗行星。通过仅有的一次信号,科学家推测这是一颗质量为地球83倍、公转周期为50.3的行星。这意味着,它处于一个更加合适的位置上,拥有相对宜居的温度。不过,只有一次信号被发现,也有可能意味着它只是一个误会,并非是真正的行星。因此,科学家目前还并没有承认它的身份。

  即便如此,GJ 887仍然给科学家们带来了惊喜。它的亮度并没有太大的变化,意味着它相对来说比较稳定,不会有特别强烈的辐射。这对于它周围的行星来说是一个绝对的好消息,它们可以保留住自己的大气层。如果我们能够检测到它们的大气层所反射的阳光,那么将证明它们的大气系统还很完整。当然,这样深入的观测,恐怕只有詹姆斯·韦伯太空望远镜才能够达到。

  距离我们最近的多行星系统被发现,都在宜居带附近,仅10.7光年

  同时,科学家们更在意的,是GJ 887的距离。和那些动辄几十、几百甚至几千光年以外的 系外行星相比,GJ 887的系统只有10.7公里,可以说和我们仅有咫尺之遥,给我们提供了一个绝佳的观测机会。虽然它并非是距离我们最近的恒星,但它拥有至少两颗行星,让它变得特别。

  瑞典隆德天文台的天文学家梅尔文·戴维斯(Melvyn Davies)指出:“如果在接下来的观测中,第三颗行星被证明存在于宜居区,那么GJ 887将成为我们研究过的太阳系附近拥有行星最多的系统之一。”

  这样的系统对于我们来说,非常有研究价值。GJ 887的恒星活动如此少,意味着红矮星周围存在生命的可能性有所提高。另外,如果它的第三颗行星被证明存在,我们也可以在相对更近一点的范围内对宜居带行星进行观测。

  距离我们最近的多行星系统被发现,都在宜居带附近,仅10.7光年

  正所谓不识庐山真面目,只缘身在此山中。当我们从外面审视一个拥有多颗行星的星系时,或许可以看到在太阳系内看不到的秘密吧!

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