天文学家在40光年外发现酷似太阳系的行星系

寻找“第二个地球”不再是梦想

本报驻美国记者  廖政军

2017年02月24日05:18  来源:人民网-人民日报
 

  一直以来,人类从未停止过对外太空及外星生命的探索。如今,一项重大发现令世界天文学界为之震惊。当地时间2月22日上午,美国航天局在华盛顿召开记者会,宣布在距地球仅40光年(约376万亿公里)的一颗小型恒星的周围发现了多达7颗大小与地球相似的系外行星,其中3颗已确定位于宜居带,很可能含有液态水。这一由美国、比利时、英国等多国科学家联合研究的结果也于当天发表在《自然》杂志上。

  发现新行星系,增加找到外星生命机会

  根据美国航天局官方网站信息,借助于该局2003年送入太空的迄今最大红外探测太空望远镜“斯皮策”和多个地基望远镜,天文学家们经过持续3周的观测,最终确定了在宝瓶星座内一个酷似太阳系的编号为TRAPPIST—1系外行星系统中,有7颗岩石形态的行星围绕着一颗该星系中心的超冷矮恒星运转,且这几颗行星相互之间的距离很近,理论上都有可能存在水。

  这7颗行星的发现,说明太阳系外的宜居行星可能比之前预计的要多,增加了寻找外星生命的机会。这7颗行星因此被西方科研人员形容为“七大奇迹”。

  美国航天局称,这是人类迄今在太阳系外发现的环绕单一恒星运转、宜居带星星数量最多的一个系统。天文学家认为,这一酷似太阳系的行星系,或许将成为在银河系中搜寻外星生命的最佳目的地。

  这一发现让整个天文学界为之沸腾。“我从未预料到会有这样的事情发生,这已出离我的想象,”美国太空望远镜科学研究所天文学家妮可·刘易斯说。她表示自己已迫不及待在未来利用詹姆斯·韦布太空望远镜对这一星系展开进一步研究。

  在当天的记者会上,美国航天局副局长托马斯·楚比兴激动地说,关于此次系外行星系统的重大发现,说明了“寻找‘第二个地球’的任务已经不是‘能否’的问题,而是‘何时’”,他认为,“对于‘我们在宇宙中是否孤独’的回答是一个重要的科学优先事项,在宜居带首次同时发现这么多行星是实现这一目标道路上迈出的非凡一步。”

  放眼星空,激发年轻一代的探索热情

  系外行星是指围绕太阳以外其他恒星运行的行星。最近20年,天文学家新发现行星的数量急剧增加,2016年5月,美国航天局的开普勒望远镜一口气确认了1284颗系外行星的存在,令其总数翻了约一番,其中有9颗位于各自恒星系的宜居带上,约550颗是大小和地球类似的岩态行星。仅仅两个月后,又宣布发现了104颗系外行星,其中两颗处于它们所处的恒星系宜居带上。迄今为止,人类已确认了3449颗系外行星,另有4696颗疑似目标等待确认。

  此次研究报告主要作者、比利时列日大学天文学家米夏埃尔·吉隆指出,这次所涉及的TRAPPIST—1星系的中央恒星被归类为M矮星,这是银河系中最常见的恒星种类。此前许多系外行星的搜寻主要集中在更大和更明亮的恒星,因为后者更亮,更像太阳,直到最近,研究才开始转向M矮星。

  吉隆所领导的团队分别通过位于智利和摩洛哥的地基望远镜,使用凌星测光的方法寻找目标。去年5月该团队报告称在TRAPPIST—1中央恒星周围发现3颗行星。此后,在欧洲南方天文台超大望远镜等几个地基望远镜的协助下,“斯皮策”确认了其中两颗行星的存在,并发现了另外5颗行星,最终将新发现行星的总数增加到7颗。

  科学家们精确测量了7颗行星的大小,并评估了其中6颗的密度。这些行星都比火星要大,大约介于地球直径的40%至1.4倍之间。作为整体来看,这些行星的密度可能低于地球的密度,或许和木星的冰冻卫星的密度相当。

  科学家表示,进一步的观察将有助于确定它们是否含液态水。7颗行星中最外围的一颗质量尚未评估,被认为可能是一个冰冷的“雪球”,不过天文学家尚需进一步观测。

  眼下,正有另一个项目也在尝试在这一星系内搜寻生命存在的迹象,并且已经取得了一些初步结果。有研究团队利用哈勃太空望远镜,在TRAPPIST—1星系周围发现了模糊的大气状痕迹,而预计于2018年发射升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜将有能力对这些行星的大气化学成分开展详细分析和研究。

  这一研究报告的作者之一、麻省理工学院行星科学与物理教授萨拉·西格说:“对我们这一代人来说,那里或许意味着永远的遥不可及。然而,我们仍会放眼星空,因为存在各种可能的那个世界不仅承载着我们这一代的无限想象,更将激发年轻一代的探索热情,而他们,终将前往。”

  (本报洛杉矶2月23日电)  


  《 人民日报 》( 2017年02月24日 22 版)

(责编:刘军涛、刘洁妍)

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