藝術(shù)示意圖：開普勒-22b，這是一顆運行在一顆類太陽恒星周遭宜居帶中的系外行星
開普勒-22b行星系統(tǒng)和太陽系行星系統(tǒng)對比圖
北京時間12月6日消息，美國宇航局所屬開普勒空間望遠鏡近日確認了首顆位于所謂“宜居帶”中，并且圍繞一顆和我們的太陽非常相似的恒星公轉(zhuǎn)的系外行星。這顆最新確認的系外行星名為開普勒-22b(Kepler-22b)，其直徑約為地球的2.4倍。不過科學家們目前尚不能確定其地表究竟是巖石質(zhì)地的還是液態(tài)或是氣態(tài)形式，然而不管如何，這項發(fā)現(xiàn)是朝向找到另一顆地球這一最終目標所邁出的堅實一步。
天文學上所謂的“宜居帶”(habitable zone)其實就是指一顆恒星周圍的一定距離范圍，在這一范圍內(nèi)水可以以液態(tài)形式存在，由于液態(tài)水被科學家們認為是生命生存所不可缺少的元素，因此如果一顆行星恰好落在這一范圍內(nèi)，那么它就被認為有更大的機會擁有生命或至少擁有生命可以生存的環(huán)境。開普勒空間望遠鏡最近已經(jīng)找到超過1000顆系外行星候選目標，其中有10顆大致和地球大小相當，并且位于各自中央恒星周圍的宜居帶中?？茖W家們將需要進一步的后續(xù)觀測來逐一確認這些被開普勒望遠鏡先期圈定的候選目標。道格拉斯·哈金斯(Douglas Hudgins)是華盛頓美國宇航局總部的開普勒項目科學家，他評價說：“這是我們尋找另一個地球的重要一步。”
Kepler-22b距離我們約有600光年。盡管其直徑比地球大上不少，但是它的軌道公轉(zhuǎn)周期約為290天，和地球相差不大。并且它圍繞運行的中央恒星和我們的太陽非常相似，也是一顆光譜型為G的黃矮星，只是質(zhì)量稍小，溫度也相應地低了一些。
開普勒空間望遠鏡是美國宇航局發(fā)射的一臺專用于尋找系外行星的軌道天文臺，它擁有空前的超高靈敏度，能夠察覺遙遠恒星哪怕最細微的亮度變化。如果一顆恒星周圍存在行星，當這顆行星經(jīng)過恒星前方時，它將遮蔽一部分恒星發(fā)出的光，從而導致恒星出現(xiàn)輕微的亮度變化，稱為“凌星”，而開普勒望遠鏡所探測的正是這一效應。它運行在地球軌道上，對天空中超過15萬顆恒星進行仔細觀察，確認它們有沒有顯示出這種亮度變化，如果發(fā)現(xiàn)有，為謹慎起見，它還需要至少3次重復觀察才能最終做出確認或排除的決定。
威廉姆·布魯基(William Borucki)是宇航局加州埃姆斯研究中心科學家，也是開普勒望遠鏡項目的首席科學家，正是他領導了這一次發(fā)現(xiàn)Kepler-22b的工作。他說：“這一次幸運之神垂青了我們。我們第一次觀察到這顆系外行星可能存在的凌星線索是在望遠鏡升空調(diào)試工作完成后僅僅3天的時候，而到了2010年假期的時候我們終于觀察到3次重復顯現(xiàn)的凌星現(xiàn)象，從而可以確定此項發(fā)現(xiàn)。”
一旦開普勒望遠鏡鎖定一個目標，科學家們還將調(diào)動地面上的大型望遠鏡以及宇航局在軌運行的斯皮策空間紅外望遠鏡幫助進行確認。開普勒望遠鏡所觀察的夜空是一小塊固定的夜空區(qū)域，該天區(qū)位于天鵝座和天琴座附近區(qū)域，這片天區(qū)在地面只有在春季至初秋這段時間才能進行觀察。從地面進行的輔助性觀測將幫助科學家們最終確定他們的發(fā)現(xiàn)。
截止2 011年2月份，科學家們共報告發(fā)現(xiàn)54顆位于宜居帶的系外行星候選體，其中Kepler-22b是首顆得到確認的。有關(guān)此項發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容將在《天體物理學報》發(fā)表。
12月5日至9日，開普勒小組正在加州埃姆斯研究中心舉行科學會議，宣布他們新發(fā)現(xiàn)的1094顆系外行星候選體。自從上一批候選體于今年2月份發(fā)布之后，開普勒望遠鏡小組圈定的系外行星候選體數(shù)量又增長了大約89%，總數(shù)達到2326顆。其中大約207顆大小接近地球，680顆是所謂的“超級地球”(即比地球稍大)，1181顆大致和海王星大小相當，203顆接近木星大小，另有55顆大小超過木星。
這些發(fā)現(xiàn)主要基于開普勒望遠鏡在2009年5月至2010年9月之間進行的觀測，其中小體積行星的發(fā)現(xiàn)數(shù)目大增。今年2月份以來，地球大小和“超級地球”類別的系外行星候選體數(shù)量增加了200顆以上，增長超過140%。這一成果暗示在銀河系中大小相當于地球1~4倍的行星的存在可能相當普遍。
目前我們知道其中有48顆候選體位于它們各自的宜居帶中。這一數(shù)字相比2月份時的54顆有所下降，這是因為開普勒小組在2月份之后采用了更加嚴格的宜居帶定義，其中引入了大氣溫室效應，這將導致宜居帶的范圍向外側(cè)延伸。
娜塔莉·巴塔哈(Natalie Batalha)是加州圣瓊斯州立大學的科學家，同時也是開普勒項目科學組副組長，她說“地球大小系外行星數(shù)量的驚人增長告訴我們開普勒望遠鏡將要探測到的將是何種行星：它們不但大小和地球相仿，并且它們還可能是宜居的?！?/p>
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