科學家發現40光年外「超級地球」

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【大紀元12月18日訊】(大紀元記者貴遠編譯報導)天文學家在週四發行的《自然》雜誌上宣佈,發現質量是地球6.5倍的的行星,距離地球僅40光年,使得研究人員能夠研究其大氣成為可能;密度如此低,幾乎可以確認它擁有大量的水。

該行星被命名為GJ 1214b,位於蛇夫星座(constellation Ophiuchus),圍繞一顆大小是太陽的五分之一的紅矮星公轉。

哈佛史密森尼太空物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)天文學教授、論文第一作者查博內歐(David Charbonneau)說:「從天文學角度講,它是我們的近鄰。」

「超級地球」的質量介於地球的2到10倍之間,是研究太陽系外世界的一項熱點。行星搜索者們在二月份發現了第一顆超級地球,本週初,另外一些研究者發現了另外兩顆。

查博內歐們的研究指出,這些行星一般圍繞類似太陽的恒星公轉,但GJ 1214b所圍繞公轉的恒星亮度比太陽低上百倍,與太陽系的行星相比,它與其恒星的距離非常近,僅200萬公里。據此推測,其表明溫度大約200攝氏度。

查博內歐認為,GJ 1214b對於已知的生命來說太熱了。

加州大學的馬爾希(Geoffrey Marcy)在《自然》雜誌中評論,這顆GJ 1214b行星的發現代表尋找類地星球過程中的「重要進展」。

發現過程

GJ 1214b的發現離不開一個創造性巧妙聚集的望遠鏡觀測系統,也有幸運的因素在內。稱做MEarth Project計劃的8架望遠鏡編組,架設在亞利桑那州霍普金斯山惠普天文台(Whipple Observatory on Mount Hopkins),這組程控望遠鏡計劃觀測2000顆低密度恒星,監測其細微有規律的亮度變化,顆行星在其前方穿過可引起這種變化。

MEarth Project計劃實施僅幾個月,研究生伯塔發現了GJ 1214b的38小時環繞一周的信號。研究小組根據行星穿過導致的亮度降低的模式,計算出其半徑將近地球的2.7倍長。

然後,天文學家又借助位於智利的歐洲南方天文台la silla望遠鏡上的HARPS分光計計算出該行星的質量。該技術檢測由於行星的引力導致的恒星的輕微晃動。HARPS顯示該行星質量是地球的6.55倍。

綜合以上數據,研究小組模擬出了該行星密度和組分,這顆行星組成約為75%的水、部份的冰,其他25%是岩石和大氣層。

有水世界的含意

雖然GJ 1214b的表明溫度遠遠超過地球表面水的沸點,查博內歐說,不管怎樣,由於其表面極高的大氣壓,這個行星擁有罕見的結晶態水(crystalline),稱為ice-seven的結晶態。

在地球上發現有生物生活在深海溫泉排出口附近,這裡的水由於高壓而溫度超高。但查博內歐不認為生命可以承受GJ 1214b那樣致命的環境。

知道其大氣層的成分和厚度,有助於天文學家確認把GJ 1214b稱作有水世界是否合適。查博內歐說:「它也可能是質量輕的氣體包裹的一個岩石球。」

其更重要的意義是,查博內歐說:「或許其他宜於生命存在的超級地球等待著我們去探索。我們在開頭的6個月之內發現了它,我們僅觀測了所計劃觀測的恒星數量的一個零頭,這意味如果不是我們特別幸運的話,那就是這樣的行星很普遍。」

兩艘搜索行星的太空飛船,NASA的開普勒和歐洲航天局的COROT,預計將在未來幾年,發現上百的超級地球和地球樣大小的行星。
(http://www.dajiyuan.com)

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