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研究人员发现与地球相邻的行星有50%的机会拥有适宜居住的条件

Planeta Terra
照片: Planeta Terra - BEST-BACKGROUNDS/Shutterstock.com

来自多个国际机构的天文学家最近宣布发现了一颗与地球特征非常相似的候选行星。该天体名为HD 137010 b,其大小与我们的星球相当,并且有50%的概率位于宜居带,这为未来调查外星生命存在带来了希望。一项新研究详细介绍了这一发现,将这颗系外行星视为最有希望进行科学探索的行星之一。

HD 137010 b 的母星距离太阳系约 146 光年,与太阳相似,但温度稍低,亮度也较低。尽管如此,行星绕恒星公转的周期约为 355 天,这一周期非常接近 365 个地球日。这些因素的结合激发了科学界的巨大热情,标志着不断寻找新世界的重大进展。

初步调查详情

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得益于 NASA 开普勒太空望远镜任务 2017 年收集的数据,HD 137010 b 的初步识别成为可能。这个太空天文台在利用凌日法探测数千颗系外行星方面发挥了重要作用,该法测量当一颗行星经过恒星前方时恒星亮度的小幅下降。来自澳大利亚、英国、美国和丹麦的科学家参与的国际合作对这些重要信息进行了分析,证实了初步观察结果。

这项研究最近发表在《天体物理学杂志快报》上,科学家们详细介绍了候选行星的轨道和物理特征。 HD 137010 b 的初步探测在专业天文学家对其进行验证之前,得到了包括一名高中生在内的公民科学家的宝贵意见,展示了开放合作对现代科学的影响。这些共同努力对于处理太空任务产生的大量数据并识别可能表明新发现的信号至关重要。

调查宜居带和气候条件

一颗行星在其恒星的“宜居带”内的分类是指温度条件允许其表面存在液态水的区域,这是我们所知的生命存在的基本先决条件。 HD 137010 b 位于该区域的概率为 50%,这是有希望的数据,尽管初步估计表明该行星的表面温度可能更接近火星上的条件,即可能低于 -70°C。这一初步信息表明,对于极端微生物来说,环境具有挑战性,但并非不可能。

科学家强调,液态水的存在只是影响宜居性的众多因素之一。稳定的大气层和免受强烈恒星辐射的保护同样重要。对 HD 137010 b 大气层的持续观测和分析将是加深我们对其孕育生命潜力的认识的重要步骤。了解大气成分可以揭示气体的存在,从而指示生物过程,这是当代天体生物学的主要目标之一。

开普勒望远镜的关键作用

开普勒太空望远镜虽然已于 2018 年退役,但仍然是天文学界宝贵的数据来源。它的主要任务是在其恒星的宜居带中发现地球大小或更大的行星,并确定这些世界在我们银河系中的频率。从 2017 年的数据中发现 HD 137010 b 强调了他们的观测结果的长期性和相关性。

开普勒使用的凌日方法揭示了数千颗系外行星,改变了我们对宇宙的理解,并表明行星比以前想象的要普遍得多。

邻近对未来学习的价值

HD 137010 b 的相对距离是其发现中最令人兴奋的方面之一。该研究的作者之一、澳大利亚南昆士兰大学的研究员 Chelsea Huang 指出,这颗行星距离我们的太阳系仅约 150 光年。与其他有希望的系外行星相比,这个距离要小得多。

例如,开普勒 186f 是另一颗地球大小的行星,位于类太阳恒星的宜居带中,距离开普勒 186f 大约四倍远,亮度则暗二十倍。这种接近性有利于未来的详细观察。

使用更先进的技术研究这颗行星的能力对于确定其大气成分和可能存在的生物特征至关重要。下一代望远镜,例如詹姆斯·韦伯望远镜,将能够分析通过 HD 137010 b 大气层过滤的光。

公民科学家对发现的贡献

HD 137010 b 的首次探测凸显了公民科学在天文学领域日益增长的重要性。允许志愿者分析大量天文数据的计划加快了发现的步伐。就这颗行星而言,一名高中生的参与对于识别该行星的最初迹象至关重要,这些迹象后来得到了世界各地专业天文学家团队的验证和深化。

这些项目使科学民主化,让没有经过正规培训的人们能够为尖端研究做出贡献。人工分析有时可以识别计算机算法在复杂数据集中可能遗漏的模式或异常情况。此外,公民科学培养了公众对天文学的兴趣并激励了下一代科学家。

行星际探索面临的挑战

尽管 HD 137010 b 的发现令人兴奋,但直接勘探的实际挑战仍然巨大。斯威本大学的天体物理学家萨拉·韦伯为《卫报》分析了这一发现,她指出,虽然这颗行星距离银河系很近,但到达那里需要数万年甚至数十万年的时间。目前,这种技术限制阻碍了现场勘探。

除了距离之外,地球本身的环境条件也是另一个障碍。由于潜在温度低于 -70°C,任何有一天能够到达那里的探测器或任务都需要强大的技术来承受极端寒冷。

寻找外星生命的下一步

HD 137010 b 的发现标志着人类在了解我们在宇宙中的位置的旅程中又迈出了激动人心的一步。科学界现在正转向表征阶段,目的是获得有关行星大气、其成分以及可能存在的液态水的更精确数据。未来的任务和天文台,例如詹姆斯·韦伯太空望远镜,对于进一步开展这些研究至关重要。

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