开普勒-452b北京时间2015年7月24日凌晨零点,美国宇航局表示,7月23日美国东部时间中午美国宇航局召开新闻电视会议宣布行星搜寻项目开普勒太空望远镜的新发现:天文学家表示,发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星,该行星名称为Kepler 452b,这个跟地球的相似指数为0.98,是至今为止发现的最接近地球的“孪生星球”,有可能拥有大气层和流动水。
这是开普勒太空望远镜确认发现首个与地球大小相近的“宜居”行星,即地球2.0。Kepler 452b上的一年大约385天,和地球上的365天很接近。
开普勒-452b开普勒-452b可居住区是指位于恒星附近的区域,在那里温度非常适合水的存在——这是生命已知的必要元素。科学家们并不知道开普勒-452b是否支持生命的存在。有关这颗行星已知的信息是它大约比地球大60%,属于名为“超级地球”的行星。虽然它的质量和组成部分尚未确定,之前的研究表明开普勒-452b更可能是岩石表面。开普勒-452b的公转周期为385天。这颗行星的恒星位于1400光年远的天鹅座。它是类似太阳的G2类型恒星,几乎有着相同的温度和质量。这颗恒星60亿年老,比太阳还要老15亿年。随着恒星逐渐衰老,它们体积会增大,释放出更多能量,温暖它们的行星。
艺术家构想的开普勒-452b表面开普-452b”的质量和组成还不清楚,根据之前的研究推测,像这样体积的行星是岩石行星的可能性较大,还可能拥有厚厚的大气层和大量的水,还很可能至今仍然有活跃的火山活动。
开普勒-452b开普勒太空望远镜自2009年发射升空以来,致力于在“宜居带”寻找类地行星,自1995年第一颗系外行星被发现以来,在21年内,科学家对类地行星的观测一直没有太大的进展,在系外行星被发现之前,类似地球大小的系外行星处于科幻小说的范畴。现在,科学家通过先进的望远镜观测到一直试图寻找的类地行星,有4661颗行星仍然处于候选状态,还没有进一步确认。
“开普勒”望远镜采用“凌星”的方法对系外行星进行观测。“凌星”是指在观测者看来,行星从中央恒星前面经过的现象(类似于地球上的金星凌日和水星凌日)。当系外行星经过中央恒星前面的时候,会短暂遮挡一些光线,导致星光看起来变暗,“开普勒”望远镜基于这点来判断出行星的体积。
“开普勒”望远镜观测的目标区域位于银河系中的天鹅座和天琴座一带,因为这个方向上的观测较少受太阳等天体影响,有利于持续观测。此外,这一区域内也存在较多的恒星及附属行星。[5]
1、在哪个星座?
这颗行星由开普勒空间望远镜发现。在为期4年的任务期间,开普勒望远镜始终盯着天鹅座附近的一小块天区持续观测。新发现的这颗行星,就位于开普勒的观测视场之内,属于天鹅座。
2、有多远?
开普勒452b绕着一颗类似于太阳的恒星旋转,距离地球大约1400光年。如果按照新视野号探测器飞掠冥王星的速度,也就是14千米/秒的速度飞向这颗行星,大约需要3000万年才能抵达那里。不过,考虑到新视野号在远离太阳的过程中,速度还会进一步减慢,因此实际需要的时间只会更长才对。当然,新视野号并没有飞向开普勒452b的方向,因此永远不可能飞到那里。
3、能看到吗?
不要说这颗行星,就连它绕着旋转的那颗恒星,我们在地球上都无法用肉眼看到,哪怕是在观星环境最好的地方。开普勒望远镜监测的绝大部分恒星,亮度都在14-16星等之间,跟地球上看到的冥王星亮度差不多。事实上,就算使用地球上威力最大的望远镜,天文学家也不可能直接看到这颗行星,更不用说看清楚它的模样了。
4、怎么发现的?
开普勒452b绕着一颗恒星旋转,每转一圈就会恰好从恒星前方经过一次,遮挡住那颗恒星射向地球的一部分星光。于是在地球上看起来,这颗恒星的亮度每隔一段时间就会短时间内突然变暗一些。这种现象被称为凌星。如果周期性地出现恒星短时间变暗的现象,可能就意味着这颗恒星的周边存在这样一颗行星。这也是开普勒望远镜寻找太阳系外行星的主要方法。
5、有多大?
行星越大,凌星时遮挡的星光就越多,反之亦然。因此,准确测量凌星时恒星亮度的变暗幅度,就能够精确测定行星和恒星的相对大小。而恒星的大小,能够通过精确的恒星模型加以推断。于是,天文学家即便根本看不到这颗行星,也能够通过凌星观测,测出开普勒452b的直径要比地球大60%。这是天文学家唯一能够确定的、有关这颗行星本身的参数。至于其他重要参数,比如它的质量有多少,由什么物质构成,气温多少度,天文学家现在都还一概不知。
6、是岩石星球吗?
开普勒-452b(3)在我们的太阳系里,行星明显分成两类:一类跟我们地球一样,主要由岩石构成;另一类则比地球大得多,主要由气体构成。然而,对于直径比地球大、又大不太多的开普勒452b,天文学家就无法准确判断了。根据发现者的合理“猜测”,开普勒452b有很大的可能性是一颗岩石星球。然而,美国加州理工的天文学家莱斯利·A·罗杰斯(LeslieA.Rogers)今年在《天体物理学报》上发表过一项研究,对大量已知大小和质量的太阳系外行星进行了统计,证明绝大多数像开普勒452b一样大小的行星都不是岩石星球,。因此,现在不能肯定它就是一颗岩石星球。
7、有生命吗?
确切地说,没人知道那里有没有生命,哪怕是天文学家。根据凌星出现的时间间隔,天文学家确实能够准确测定开普勒452b的公转周期——那里的一年相当于地球上的385天。据此,天文学家能够计算它到恒星的距离,恰好位于所谓的“宜居带”内。换句话说,开普勒452b和地球一样,距离各自的太阳不远不近,不至于天寒地冻水凝成冰,也不至于天燥地热水蒸成气。然而,一颗星球就算处在宜居带内,也不能保证就一定有水能够在表面流淌,月亮就是一个反面例证。更何况,就算真的有水,离出现生命也还差着十万八千里呢!
8、最像地球吗?
开普勒-452b(3)开普勒452b不能说是最像地球的太阳系外行星。举例来说,2014年宣布发现的开普勒186f,半径是地球的1.17倍。而今年年初宣布发现的开普勒438b,半径更是只有地球的1.12倍。这两颗行星都处在各自恒星的宜居带内,也都比开普勒452b更接近于地球的大小。只不过,那两颗行星所环绕的恒星,都要比太阳小得多,也暗得多。而开普勒452b所环绕的恒星,却非常类似于太阳,只比太阳重4%,大10%,亮20%,连表面温度都一模一样。因此,如果把恒星也考虑进来的话,开普勒452b就当仁不让,确实称得上是“另一个地球”,只不过它本身还是不太像地球罢了。
9、还有更多宜居行星吗?
开普勒452b既不是唯一的一颗宜居行星,甚至也不是最像地球的宜居行星。仅在开普勒望远镜已经确认发现的1030颗太阳系外行星之中,就有12颗宜居带内的行星直径介于地球的1倍到2倍之间。事实上,开普勒任务的主要目标并不是要寻找“另一个地球”,而是通过这种抽样调查的方式,帮天文学家更好地了解地球这样的宜居行星在整个银河系当中到底有多么普遍。
开普勒空间望远镜已经发现了12颗半径不超过地球2倍的宜居行星。图中行星大小按相对比例绘制,恒星则在相应比例的基本上又缩小了25倍。
10、所以,又被NASA忽悠了?
期待了半天,等到的却是这么一颗行星,连是不是岩石星球都还没有弄清楚。说好的“重大消息”呢?说好的“发现另一个地球”呢?其实,还真不是NASA在忽悠你。NASA新闻发布会的通告页面上,从来就没有出现过“重大消息”或者类似的字眼。那份通告上只是说,将要宣布开普勒空间望远镜作出的“一些新发现”。至于说“发现另一个地球”,NASA在通告里确实提到了“anotherEarth”,但前面用的是“finding”,而不是“found”好吗?
开普勒452b的发现,朝着“发现另一个地球”的梦想又走近了一步。现在,我们可以拭目以待,看看真正的“另一个地球”会在什么时候现身了。