开普勒太空望远镜的主要任务之一就是寻找类地行星

聚客2022-06-05  24

在这位艺术家的想象中,一颗系外行星围绕其母星旋转。利用新的方法,科学家们重新分析了美国宇航局开普勒太空望远镜的数据,从旧数据中发现了18颗新的系外行星。插图由ESO/l . CAL cced il;自动数据采集(Automaticdataacquisitions)

天文学家寻找恒星亮度的微弱变化,看看是否有行星围绕它们旋转。传统的方法是寻找突然的亮度变化,但新算法可以寻找平缓的亮度变化,以找到较小的行星。照片由NASA/SDO(孙)、MPS/RENEacute拍摄;heller

在这幅插图中,橙色和绿色代表的18颗新行星都比海王星小,其中有三颗甚至比地球还小。绿色代表的行星被命名为EPIC 201238110.02,这是在这批发现的新行星中唯一可能适合生命存在的行星。照片由NASA/JPL(海王星)、NASA/NOAA/GSFC/索米NPP/VIIRS/NORMAN KURING(地球)、MPS/RENEacute拍摄;heller

据国家地理报道(作者:NADIA DRAKE编译:邱炎伦):一项新的系外行星发现——18颗地球大小的行星隐藏在全景中!天文学家预测,由于一种新的搜索方法,我们可能会发现100多颗小行星。

美国宇航局的开普勒太空望远镜自十年前升起空以来,已经发现了数千颗行星。这证明了我们银河系的行星比恒星多。

然而,尽管开普勒望远镜已经退出观测,但科学家仍然在其数据库中发现了许多宝藏,包括18颗新发现的较小行星。这些之前被忽视的行星中,有许多与地球大小相似,其中一颗甚至有适合居住的轨道。

发表在《天文学和天体物理学》杂志上的两篇论文发表了这一最新发现。“我很兴奋,但我并不惊讶,”加州理工学院的杰西·克里斯滕森评论道。“通过改进的数据搜索方法,我们一定会找到以前没有探测到的小行星。」

带你去一个新世界。

从2009年到2013年,开普勒空望远镜只盯着巴比特星空的一小部分,观测行星从恒星前面经过时产生的亮度变化。这些行星凌日会使恒星的亮度在短时间内略有降低。科学家可以利用这种“光变曲线”来计算行星的大小和轨道。

后来开普勒望远镜坏了,不能一直盯着同一个天空空。于是它开始扫描更多的天空区域,进入K2任务阶段,2018年底因为燃料耗尽而退役。

在开普勒任务结束之际,研究团队正式公布了他们的丰硕成果:在开普勒主任务阶段,发现了约2300颗确认行星和2400多颗候选行星;在随后的K2阶段,大约增加了500颗行星和候选行星。

第二个数据引起了德国马克斯·普朗克太阳系研究所的勒内·海勒及其同事的注意。

追求新的愿景

海勒通过使用一种可以更准确地找到类似地球的行星的程序,重新分析了K2任务的数据。我们之所以不能轻易发现这些较小的行星,是因为被它们遮挡的星光比例太小,凌日现象也可能被其他原因导致的恒星亮度变化所掩盖,比如星斑导致的恒星亮度轻微降低。

一般来说,恒星的边缘较暗,而中心较亮。因此,当一颗小行星开始缓慢穿越恒星盘面前方时,不会使恒星原本漆黑的边缘在一开始就出现剧烈而明显的亮度变化。

考虑到这一点,海勒和他的同事们重新分析了K2任务的数据,寻找起初亮度变化平缓的行星凌日现象。他们的主要目标是至少已经有一颗已知行星的恒星。因为从统计学上来说,在这些恒星系统中发现更多的系外行星更有可能是正确的探测,而不是虚惊一场。

他们选择K2任务数据,因为这样会更快。

“开普勒的主要任务发现了2000多颗已确认的系外行星,每颗恒星的光变曲线长达1600天,”海勒说。“相反,K2任务只发现了约500颗确认的行星,光变曲线只有80天长。」

最终,研究团队从517组K2曲线中发现了18颗新的系外行星。这18颗行星属于小行星,其中最大的一颗直径只有地球的两倍多一点。最小的一颗只有地球直径的70%,是开普勒望远镜发现的最小行星之一。还有一颗行星,它的轨道位于红矮星的可居住带——也就是说,行星表面的温度可以允许液态水存在。

无边的亮星空

由于这18颗新行星都符合条件,海勒对K2数据进行了初步筛选。所以,在开普勒的其余数据中,可能仍然隐藏着大量的小行星。海勒说,他们只扫描了K2数据的一小部分,研究小组的下一步工作是筛选开普勒主要任务的数据。

海勒说,“我现在可以告诉你,在未来,我们会发现更多与地球大小相似的先前未知的行星。据他估计,开普勒主任务阶段的数据中,隐藏着至少一百颗小型系外行星。

克里斯蒂安森同意这一观点。他认为研究小组寻找行星的方法相当可靠。

“我确信会发现更多的行星,”克里斯蒂安森说。“这都要归功于NASA完整的档案和有据可查的开放数据库。即使在开普勒主阶段的数据中,科学家也会不断发现新的行星!」

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