2016年12月7日 星期一
【綜合報導】美國航天局23日在華盛頓宣布,一個國際天文學家小組發現,在距地球僅40光年外發現圍繞單一恒星運行的7顆系外行星。天文學家認為,這一酷似太陽系的行星系,堪稱迄今尋找外星生命的最佳地點,也有可能是太陽系外最適合人類居住的地方。
美國航天局今天在華盛頓召開的新聞發布會上介紹說,借助美國航天局斯皮策望遠鏡和地面觀測等方式,一個國際天文研究小組在寶瓶星座中發現了7顆圍繞矮星TRAPPIST-1運轉的行星,這些行星半徑大約是地球的0.8至1.1倍,質量為地球的0.4至1.4倍。這是在太陽系外環繞單一恒星發現的最大數量位於宜居帶的行星。所有7顆行星都有可能存在液態水,其中3顆穩固位於宜居帶的行星含液態水的概率最高,表面甚至可能有海洋。美國航天局今天還通過社交媒體推特稱,“我們發現圍繞一顆低溫小恒星運轉著7顆岩態行星,它們與地球大小相似,均可能包含液態水——這些都是我們已知的生命存在的要素”。
相比起十萬光年闊的銀河系,可能存在「第二個地球」的星系距離地球只有接近40光年,聽起來似乎微不足道,但如果坐普通民航機前往,要花上4400萬年,到底科學家是如何探測到這七顆可能存在生命的行星呢?
行星按軌道經過超冷矮恆星TRAPPIST-1時,部分光線會被遮擋,留下陰影。
科學家上年年底,透過美國太空總署史匹哲太空望遠鏡,連續21日觀察這些陰影。得出的結論是有七顆行星圍繞TRAPPIST-1運行,取得的數據亦容許科學家推算七顆行星的大小、質量、距離TRAPPIST-1有多遠等重要資訊。
要證明七顆行星上確實擁有容許生命存在的元素,就要留待更加強勁的儀器投入運作,這一日很快會來臨。
美國、加拿大和歐洲合作,耗資88億美元,製造被譽為是史上最強大太空望遠鏡的韋伯太空望遠鏡,上年年尾完成組裝,現時正密集測試,預計會在2018年發射升空,繼承哈勃望遠鏡,成為人類的主力太空望遠鏡。
韋伯望遠鏡投入運作後,會配合數個設在地面的天文望遠鏡,共同探測七顆行星的大氣層中是否包含水份、氧氣、甲烷等「生物特徵」,估計在未來十年間就可以掌握到相關數據。
科學家根據七顆行星的質量,推測它們與地球一樣被岩石覆蓋,也可能有冰層,自轉一周需時地球的1.5日至12日,但公轉一周卻只需1至20日,有趣的是眾行星像月球一樣,一邊永遠是白晝,另一邊只有黑夜,但這不阻礙生物存活。估計各行星形成時曾天各一方,後來互相靠近,組成現在的軌道。
雖然各行星所接收的光線,只及由太陽照向地球的1/200,但由於星體間距離近,因此仍足夠保持溫暖,大氣層溫度估計可達0℃至100℃。巧妙的是,這光度及行星間距都正好適合科學家進行觀察,有助探索行星的大氣層上是否有任何生物活動的化學特徵。
最令人驚歎的是,e、f和g星都在宜居地帶上運行,即溫度不會令水份蒸發和結冰,可能會有液態水,尤以f星最適合當「大地之母」——溫度僅比地球冷一點,但仍足夠產生大氣層和溫室氣體,意味着有可能孕育出生命。
據報道,7顆系外行星都在名為TRAPPIST-1的超冷紅矮星附近的緊密結構中被發現。從它們的質量估算,其表面是岩石,而不是像木星那樣的氣體。這些系外行星彼此非常接近,如果一個人站在一顆行星表面就可以看到相鄰星球的地貌特征和雲。這些行星的同一側總是面對主星,因此每一側都是永久的白天或黑夜,意味著其天氣模式可能完全不同於地球。還有報道稱,超冷紅矮星TRAPPIST-1比木星稍大,表面溫度極低,亮度僅為太陽的1/2000。由於TRAPPIST-1又小又不熱,讓圍繞它的7顆行星非常溫暖,意味著這些行星上可能存在液態水,甚至是生命。研究人員認為,這可能是太陽系以外,最適合人類居住的地方,並指出在太陽系以外發現宜居行星是十分罕見的。
這項重大發現令天文學家十分興奮,讓他們覺得有希望比預期更快地在太陽系外找到生物。美國航天局副局長托馬斯·楚比興表示:“該發現可能是尋找有利於生命的宜居環境和地點的一塊重要拼圖,給人類尋找地外新世界生存下去帶來了新希望。”他指出:“這一發現提示我們,尋找第二個地球不是‘能否’的問題,而是‘何時’的問題。”美國航天局斯皮策科學中心經理肖恩·凱裡說:“這是斯皮策太空望遠鏡運行14年來最令人興奮的結果。”他表示:“斯皮策將於秋季跟進,並在哈勃和詹姆斯·韋伯望遠鏡的協助下,進一步完善我們對這些行星的了解,評估其可居住性的關鍵因素,揭示更多奧秘。”
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