科学家发现40光年外“超级地球”

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【大纪元12月18日讯】(大纪元记者贵远编译报导)天文学家在周四发行的《自然》杂志上宣布,发现质量是地球6.5倍的的行星,距离地球仅40光年,使得研究人员能够研究其大气成为可能;密度如此低,几乎可以确认它拥有大量的水。

该行星被命名为GJ 1214b,位于蛇夫星座(constellation Ophiuchus),围绕一颗大小是太阳的五分之一的红矮星公转。

哈佛史密森尼太空物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)天文学教授、论文第一作者查博内欧(David Charbonneau)说:“从天文学角度讲,它是我们的近邻。”

超级地球”的质量介于地球的2到10倍之间,是研究太阳系外世界的一项热点。行星搜索者们在二月份发现了第一颗超级地球,本周初,另外一些研究者发现了另外两颗。

查博内欧们的研究指出,这些行星一般围绕类似太阳的恒星公转,但GJ 1214b所围绕公转的恒星亮度比太阳低上百倍,与太阳系的行星相比,它与其恒星的距离非常近,仅200万公里。据此推测,其表明温度大约200摄氏度。

查博内欧认为,GJ 1214b对于已知的生命来说太热了。

加州大学的马尔希(Geoffrey Marcy)在《自然》杂志中评论,这颗GJ 1214b行星的发现代表寻找类地星球过程中的“重要进展”。

发现过程

GJ 1214b的发现离不开一个创造性巧妙聚集的望远镜观测系统,也有幸运的因素在内。称做MEarth Project计划的8架望远镜编组,架设在亚利桑那州霍普金斯山惠普天文台(Whipple Observatory on Mount Hopkins),这组程控望远镜计划观测2000颗低密度恒星,监测其细微有规律的亮度变化,颗行星在其前方穿过可引起这种变化。

MEarth Project计划实施仅几个月,研究生伯塔发现了GJ 1214b的38小时环绕一周的信号。研究小组根据行星穿过导致的亮度降低的模式,计算出其半径将近地球的2.7倍长。

然后,天文学家又借助位于智利的欧洲南方天文台la silla望远镜上的HARPS分光计计算出该行星的质量。该技术检测由于行星的引力导致的恒星的轻微晃动。HARPS显示该行星质量是地球的6.55倍。

综合以上数据,研究小组模拟出了该行星密度和组分,这颗行星组成约为75%的水、部分的冰,其他25%是岩石和大气层。

有水世界的含意

虽然GJ 1214b的表明温度远远超过地球表面水的沸点,查博内欧说,不管怎样,由于其表面极高的大气压,这个行星拥有罕见的结晶态水(crystalline),称为ice-seven的结晶态。

在地球上发现有生物生活在深海温泉排出口附近,这里的水由于高压而温度超高。但查博内欧不认为生命可以承受GJ 1214b那样致命的环境。

知道其大气层的成分和厚度,有助于天文学家确认把GJ 1214b称作有水世界是否合适。查博内欧说:“它也可能是质量轻的气体包裹的一个岩石球。”

其更重要的意义是,查博内欧说:“或许其他宜于生命存在的超级地球等待着我们去探索。我们在开头的6个月之内发现了它,我们仅观测了所计划观测的恒星数量的一个零头,这意味如果不是我们特别幸运的话,那就是这样的行星很普遍。”

两艘搜索行星的太空飞船,NASA的开普勒和欧洲航天局的COROT,预计将在未来几年,发现上百的超级地球和地球样大小的行星。
(http://www.dajiyuan.com)

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