“與星共舞”的天文學(xué)家尋找類地行星
一支國際天文團(tuán)隊對一個古老的恒星系進(jìn)行了觀測,取得了一條重要的信息,類似地球尺寸的行星可能在宇宙的早期已經(jīng)形成。一個極早期的恒星系由一顆類似太陽的恒星和數(shù)顆伴隨的行星組成,這個恒星系的誕生可以追溯到星系起源的“黎明時光”,它的年齡為112億年,這是天文學(xué)家迄今為止發(fā)現(xiàn)的伴有類地行星的最古老恒星系。天文觀測的成果表明,地球不是尺度合適的唯一行星,類地行星不僅在太陽系的形成時期已經(jīng)出現(xiàn),而且它們的形成和演變貫穿了整個宇宙史。
《天體物理學(xué)》雜志發(fā)布了天文團(tuán)隊的觀測成果,天文團(tuán)隊使用了開普勒望太空遠(yuǎn)鏡的探測數(shù)據(jù),伯明翰大學(xué)和悉尼大學(xué)的天文研究人員在觀測中發(fā)現(xiàn)了古老的類地行星。在名為開普勒——444主恒星的周圍伴隨著5顆小于地球尺寸的行星,它們的體積在水星和金星之間。悉尼大學(xué)物理學(xué)院的丹尼爾·胡貝爾博士解釋說,人們在這之前從未發(fā)現(xiàn)類似的恒星系,它的特別之處是擁有一顆非常古老的主恒星和多個伴隨的小行星。
伴隨有類地行星的古老恒星系形成于宇宙的早期,它的年齡相當(dāng)于宇宙現(xiàn)有年齡的五分之一。恒星開普勒—444比太陽的年齡高出了2、5倍,太陽目前的年齡僅為45億年,相比較而言,太陽系是一個比較年輕的恒星系。伯明翰大學(xué)的蒂亞戈·坎朋特博士解釋說,他們的觀測成果顯示,類地行星在宇宙史的大部分時期都可能形成,而宇宙史跨越了大約138億年。天文團(tuán)隊做出了合理的推測,類地行星出現(xiàn)生命的可能性超出了過去的想象,古老生命在星系的出現(xiàn)時間延伸到了宇宙史的極早期。

國際天文合作團(tuán)隊?wèi)?yīng)用了星震學(xué)原理,他們測定了主恒星和伴隨行星的年齡,星震技術(shù)主要應(yīng)用于恒星振動的測量,恒星內(nèi)部的聲波自然地產(chǎn)生了共振現(xiàn)象。恒星固有或自然的共振導(dǎo)致了恒星光度或脈沖信號的微小變化,根據(jù)微小的光變信號,天文學(xué)家測量和計算出恒星的直徑、質(zhì)量和年齡,伴隨的行星和它們的大小也通過微小的光變信號確定下來。
當(dāng)行星轉(zhuǎn)動到觀測者視線方向的恒星正面時,可以檢測到恒星光度微小的減弱,根據(jù)伴隨行星在恒星正面出現(xiàn)的周期和光度的微小變化,天文學(xué)家能夠準(zhǔn)確地測定行星的大小相對于恒星的比例。星震學(xué)大約在20年前出現(xiàn),天文學(xué)家只能將星震學(xué)應(yīng)用于對太陽和少數(shù)幾顆明亮恒星的測量,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡大幅擴(kuò)展了星震學(xué)的應(yīng)用范圍,天文團(tuán)隊現(xiàn)將星震技術(shù)應(yīng)用到對數(shù)千顆恒星的測量,他們應(yīng)用了星震學(xué)原理,對主恒星開普勒——444和伴隨行星的尺寸進(jìn)行了精確測量。

在開普勒—444恒星系中,最小的一顆行星比水星稍大,測量結(jié)果的不確定性僅在100公里的范圍。天文團(tuán)隊很早就清晰地知道,恒星系開普勒——444有極不尋常的特性,在非常明亮的主恒星周圍伴隨了5顆繞轉(zhuǎn)的行星,恒星開普勒——444是開普勒太空衛(wèi)星觀測到的最明亮的恒星之一,科學(xué)的發(fā)現(xiàn)令人感到萬分激動和不可思議,天文團(tuán)隊居然以星震學(xué)原理確定了主恒星的年齡。
行星沿著主恒星開普勒——444公轉(zhuǎn)的周期少于10天,行星與主恒星開普勒——444的距離小于地球到太陽距離的十分之一。行星與主恒星十分靠近,這意味著在行星上出現(xiàn)生命的可能性極小,行星表面缺乏液態(tài)的水,恒星的輻射強(qiáng)度大,行星失去了構(gòu)成宜居行星的條件。恒星系開普勒——444的發(fā)現(xiàn)為科學(xué)界提供了一條重要的線索,類似地球尺寸的行星在宇宙中廣泛存在。
天文學(xué)家在過去證明了地球不是太陽系和宇宙的中心,他們現(xiàn)在證明了地球不是銀河系和宇宙中尺寸合適的唯一行星,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了第二個、第三個和第N個類地星球。國際天文合作團(tuán)隊確定了下一個目標(biāo),捧回天文學(xué)界的“圣杯”或找到一個真正意義的“地球雙胞胎”,潛在的類地行星“地球2.0”與我們的地球尺寸和地球的公轉(zhuǎn)周期十分相似,類地行星依托的主恒星與我們的太陽十分接近,天文學(xué)家的構(gòu)想并非異想天開,地球的“雙胞胎”就在那里,夢想是需要的,萬一實現(xiàn)了呢?

(編譯:2015-1-30)