2011年3月21日 星期一

好消息!人類找到新地球Gliese 581g

夏威夷的凱克天文台在去年找到了一顆非常誘人的新系外行星,它的質量僅有地球三倍大,環繞在其母恆星正中央「黃金地帶」,也就是一個液態水可能存在的行星表面,這也代表著這是一個人類可能可以居住的區域。如果之後的研究結果得到證實,這將是首次發現的最類似地球的一顆系外行星,如果找出更多的有力資料,讓這顆新系外行星可望成為一個潛在的可居住行星。發現者還表示,此研究意味著我們的銀河系可能是充滿了有可住人條件的行星。

來自加州大學聖塔克魯斯分校的渥特說,他們的新發現,為可能適合人類居住的星球的存在提供了一個令人非常信服的實例,「事實上,我們能夠這麼快的探測到這顆行星,告訴了我們,在我們銀河系附近這樣的行星一定是非常的多。」渥特和他的團隊從Lick-Carnegie系外行星中,發現了有兩顆新行星環繞紅矮星Gliese 581。科學家對於Gliese 581有關的研究相當多,在它附近,先前已有其他行星被發現,因此現在已知它的行星一共有六個,而 Gliese 581有著和我們太陽系最相似的行星系統,它位於距離地球 20光年外的天秤座星座。

根據中研院天文網指出,這兩個新行星中最有趣的是Gliese 581g,它有地球三到四倍的質量,公轉週期略少於37天。從它的質量看來,它可能是一個岩石星球,可能有足夠重力可維持大氣層。這顆行星還有潮汐鎖定母恆星的現象,這意味著它的一面永遠面對恆星而為永晝,另一面則總是背向恆星在永夜中。這帶來諸多影響,而其中之一就是,穩定了該行星表面的氣候條件,根據渥特教授指出,在該行星表面上最適合居住的區域就在明暗之間的界線上,越往黑暗區,表面溫度越低,越往光明區,表面溫度越高。

「在穩定的氣候環境下,各種型態的生命,依照經度不同,有廣泛的選擇可進行演化」。出現在Gliese 581周圍,過去曾發現過的行星,是否適宜人類居住,曾引起過一番爭論,其中有兩個正好位於可居住區的邊緣,一個在熱端(Gliese 581c),一個則在冷端(Gliese 581d)。雖然有一些天文學家仍然認為581d行星如果有一個厚厚的大氣層和強大的溫室效應保持它溫暖,581d可能可住人,但其他人則持懷疑態度。新發現的這顆編號581g的行星,卻正好位在可居住區的正中間。

渥特教授說,在可居住區的兩端各有一顆行星,一個在過熱的一側,一個在過冷的一側,而現在地球發現到一個剛剛好在中間的,正中下懷。研究人員估計,這顆行星平均地表溫度介於攝氏-31至-12度(華氏溫度-24度到10度)之間。如果Gliese 581g的組成成分類似於地球的岩石,它的直徑大約是地球的1.2到1.4倍,表面重力將大約等於或略高於地球,這樣的地表引力使人容易地在這顆星球上可以用站姿來行走。

這顆行星是使用了渥特所設計的、裝設在凱克望遠鏡上的高分辨率光譜儀找到的,它用來測量恆星的徑向速度。運轉的行星重力拉扯,可造成主星徑向速度的變化。多行星系統則更複雜化恆星的擺動運動,天文學家利用先進的分析來檢測行星,並確認它們的軌道和質量。

渥特解釋要偵測到這一個像581g這樣的行星,是多麼的大費周章:「每次我們測量它的徑向速度,那就要花一整晚在望遠鏡前,我們一共用了2百多個觀測,精確度達每秒1.6公尺,才測到這顆星。」

除 了徑向速度觀測以外,該篇論文的共同作者,還運用田納西州立大學的機器人望遠鏡,作出恆星每一夜之間亮度變化的精確測量,其中一位共同作者亨利說:「我們 的亮度測量,是用來驗證徑向速度上的變化,確是由這個新軌道的行星所造成,而不是由任何該恆星本身的變化所引起」。研究論文中,並且探討這一發現對於預估 「至少有一顆可能適合人類居住的行星」的恆星數量究竟有多少,帶來什麼新的意義。由於行星狩獵者先前已經很仔細的估算過符合這種條件的恆星數量,而預估值是相當的小,因此這次的新發現,很快的引來一片驚訝。

但是,渥特說,「如果這種恆星是寥寥可數的,我們不應該這麼快就在這麼近的地方找到了這麼一個」,所以,「這表示可能適合人類居住的行星系統的數字,有可能應該佔到10%或20%。如果以這樣的百分比乘以銀河系中的恆星總數,約達千億左右,這數字會變得很大,換句話說,這樣的系統可能光是存在於我們銀河系裡,就有數百億個。」

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