寻找“第二地球”

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  《Geek》曾经介绍过NASAM于搜寻类地行星的开普勒计划,自2009年以来,太空中的开普勒望远镜便开始观测天鹅座附近的太空区域,通过监测恒星的亮度是否周期性变暗来判定是否存在绕恒星轨道运行的天体。最新的消息是截至2011年2月,开普勒望远镜已经发现了15颗新行星以及1235颗“行星候选者”,可谓成果显著。那么,这其中到底有多少颗是真正的类地行星呢?
  为了推断可能的类地行星数量,来自NASA喷气推进实验室的乔·卡坦扎利特和迈克尔·肖根据开普勒望远镜获取的两种信息来判定一颗行星是否适宜居住:一个是行星与所绕恒星之间的距离,另一个是行星的体积。1993年的一项研究计算了适居区的类内类间距离,这一区域既不太热,也不太冷,允许行星表面存在液态水。而考虑到温室气体和云层的存在,行星到恒星的距离范围还可以再放宽一点一当然,最为理想的还是拥有一条类似地球的轨道,而在行星体积方面,人们普遍认为体积最小的适居行星的尺寸应为0.8个地球大小,或者说质量大约相当于地球的一半,如果质量过低,行星无法保持氧气的存在;而半径达到地球半径2倍的已是最大的类地行星,如果质量过大,行星便开始聚集氢气,就像海王星或者天王星一样,与此同时,大气压也让人无法呼吸。
  通过数学模型,卡坦扎利特和迈克尔根据体积和半长轴对轴对开普勒望远镜发现的行星和行星候选者进行制图。行星的半长轴是指行星与所绕恒星间的平均距离,能够揭示出行星是否处在适居区。此外,研究小组还利用此前的系外行星数据,评估那些因轨道倾斜而无法观察到的行星存在的可能性。研究结果显示,根据传统的适居区边界,1.4%的类日恒星拥有类地行星。如果扩大适居区的边界,则有2.7%的类日恒星拥有类地行星。基于这些数据,研究小组得出结论,“开普勒”将最终在所观测区域发现12颗类地行星,在已发现的候选天体中可能就有4颗类地行星。银河系的类日恒星数量大约在1000亿颗左右,由此推断其中只有2%左右拥有类地行星。也就是说,银河系的类地行星数量在20亿颗上下。这一数字看上去似乎非常巨大,但考虑到银河系的广阔以及其他种种限制,相对来说真正适合人类居住的行星并不算多。因此研究人员建议外星殖民计划先缓一缓,等找到一个合适的目标再说。
  当然各位童鞋也不用忙着表示失望,毕竟目前开普勒望远镜的观测数据尚不完整,单看行星体积也不足以确定适居性,因此潜在的类地行星的数量也许被大大地低估了。开普勒望远镜还将继续工作很长一段时间,这期间万一突发奇迹,发现一颗潘多拉星球什么的也不—定呢。
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