最新研究稱銀河系中類地宜居行星普遍存在

這裏展示的是迄今已經發現的所有位於宜居帶的行星。從左到右分別是：Kepler-22b，Kepler-69c，Kepler-62e，Kepler-62f 和地球，其中除了地球之外，其它行星的圖像均為藝術想象圖

據美國國家地理網站報道，一項最新研究指出，可能每5顆類太陽恆星的周圍就隱藏着一顆在宜居帶範圍內運行的地球大小的系外行星。有關這項發現的論文發表於本週出版的《美國國家科學院學報》上，這一研究工作是在美國宇航局已經失效的開普勒望遠鏡遺留數據的統計學分析基礎上得到的。

天文學家認為在所有和太陽相似的恆星中大約有22%可能擁有圍繞其運行的小質量岩石行星，並且恰好位於宜居帶範圍內。在這一範圍內運行的行星將會接收到與地球相似水平的光照。這項研究的第一作者，美國加州大學伯克利分校的天文學家傑夫·馬西(Geoffrey Marcy)表示：“我們的研究結果顯示大小與地球相仿的小型行星是普遍存在的。”

新的成果？

開普勒望遠鏡於2009年發射升空，其使命是搜尋太陽系外行星，其使用的手段則是精確測光，觀察恆星由於周邊行星的週期性遮擋而導致的亮度減弱，這被稱為“凌星”現象。在過去的4年間，直到今年夏天由於故障而導致失效，開普勒望遠鏡已經對位於天鵝座以及天琴座的大約15萬顆恆星進行了觀測。

在他們的研究組中除了馬西教授之外，還有他的同事安德魯·霍華德(Andrew Howard)以及埃裏克·帕提古拉(Erik Petigura)。這個研究小組將他們的關注重點放在其中大約4.2萬顆與太陽相似的恆星身上，它們的亮度要麼與太陽相當，要麼稍小一些，温度稍低一些。

研究組在這些恆星的周圍一共發現了603顆潛在的行星目標，或者稱作“行星候選體”，其中有10顆行星的大小與地球接近。這裏所謂的“接近”是指其直徑大致相當於地球的1~2倍，並且由於其與恆星之間的距離適當，其表面的温度範圍也不至於太過極端。

隨後研究組將4萬顆虛構的行星目標信號輸入開普勒數據庫，以便檢驗他們開發的分析軟件的可靠性。

這些虛構的行星目標大小分佈差異很大，從地球大小的行星體，一直到10倍地球大小的行星體。這些虛構行星的軌道距離差異也很大，其中一部分位於宜居帶，而其他一些則要麼距離太近，要麼距離太遠。

當然，在此過程中研究組還考慮了開普勒所使用的凌星觀測法的侷限性，即只有當行星，恆星以及我們的觀測視線在同一平面上時我們才有可能看到凌星現象，因此這種方法必定會存在大量的遺漏現象發生。

總體而言，研究組估算認為在銀河系中，大約22%的類太陽恆星周圍應當存在圍繞其運行的、並且處於宜居帶中的地球大小的行星體。

重要意義？

馬西指出，這項發現對於行星形成理論的研究，以及考察不同類型的行星體如何形成目前我們所看到的比例，同樣具有重要意義。他説：“行星形成理論的研究者們現在將可以使用我們的研究結果構建新的計算機模型來模擬行星系統的誕生過程。他們現在將擁有檢驗他們理論的試金石，那就是他們的理論必須能夠反映我們觀測到的事實，這些行星的軌道特徵，它們的大小，等等。”

這意味着什麼？

這一結果還意味着，距離地球最近的與地球大小相似的系外行星可能就在大約12光年之外，這是一個非常近的距離。

馬西在一份電子郵件中寫道：“天文學家知道在我們太陽系周圍距離最近的數千顆恆星的精確位置。而現在我們又瞭解到，大約每5顆類太陽恆星中就有一顆，其周圍的宜居帶範圍內擁有至少一顆與地球大小相仿的岩石行星。”

他介紹説：“你可以想象從太陽系出發向外飛行，並在距離我們最近的一顆類太陽恆星附近停留，然後飛往下一顆，然後再下一顆，這樣不斷繼續。當我們抵達第五站時，你已經越過了5顆與太陽相似的恆星了。平均來説，1/5的類太陽恆星在其周圍宜居帶中就會存在一顆與地球大小相仿的岩石行星，並且這顆行星上的温度適中。”

這項研究論文的合著者之一霍華德原本是加州大學伯克利分校的一名博士後研究員，現在在夏威夷大學天文系擔任教職。他指出，當美國宇航局以及其他國家的空間機構在規劃未來接替開普勒空間望遠鏡的項目時，瞭解宇宙中這些行星的大致數量規模將會具有重要意義。

霍華德表示：“開普勒項目的後續計劃將嘗試直接拍攝一顆系外行星的圖像，而工程師們在設計需要搭載的鏡頭時，他們將需要知道未來將要拍攝的地球大小系外行星中最近的一顆大概是在什麼樣的距離上。”

下一步的打算？

既然現在已經瞭解了銀河系內部位於宜居帶中系外行星的大致數量規模，馬西教授和他的研究團隊正在規劃大膽的下一步計劃。他説：“我們將調用全世界最強大的望遠鏡，將其對準一顆地球大小的系外行星，嘗試接收可能生活在這顆行星上的高級智慧生物向我們發送的激光信號。我們可能會失敗，但如果我們不去嘗試，那我們就永遠不會成功。”(晨風)