天體物理學(xué)家發(fā)表開普勒巨行星搜索，幫助“找出在哪里找到生命”
天體物理學(xué)家發(fā)表開普勒巨行星搜索，物理幫助“找出在哪里找到生命”。學(xué)家行星信用:uux.cn/Pixabay/CC0公共領(lǐng)域
（神秘的發(fā)表地球uux.cn）據(jù)圣母大學(xué)（迪安娜·科莫·費雷爾）：由圣母大學(xué)物理和天文學(xué)系助理教授勞倫·韋斯(Lauren Weiss)領(lǐng)導(dǎo)的一個天體物理學(xué)家團(tuán)隊，創(chuàng)建了有史以來第一個類似地球的開普小行星和類似木星的兄弟姐妹(共享同一顆恒星的行星)的目錄——這是在我們宇宙的其他地方尋找生命的關(guān)鍵組成部分。
即將在《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表的勒巨里找開普勒巨行星搜索花了十年時間才完成。
“這個目錄是搜索此類目錄中的第一個，也是幫助探索行星系統(tǒng)多樣性的前所未有的機會，這些行星系統(tǒng)與太陽系類似，找出但不完全是到生太陽系，它給了我們一個重寫行星如何形成的天體故事的機會，”韋斯說。物理
“在過去的學(xué)家行星十年里，我一直試圖回答的發(fā)表科學(xué)問題是:在其他像地球一樣的小行星中，哪些有木星的開普兄弟姐妹？因為如果我們想知道在哪里可以找到生命，這可能是一個重要的特征。”
過去幾年的研究已經(jīng)指出木星是地球上存在生命的原因之一。在太陽系的形成過程中，木星向地球目前的位置拋擲巖石和冰碎片以及胚胎行星。木星今天仍然向地球方向投擲碎片。這些碎片可能完好無損地將水帶到了我們的星球，創(chuàng)造了海洋，后來孕育了生命。
根據(jù)從夏威夷威美亞的莫納克亞山上的W. M .凱克天文臺收集的數(shù)據(jù)，韋斯和他的合作者記錄了63顆像我們太陽一樣的恒星的近3000個徑向速度，這些恒星擁有157顆已知的小行星。這157顆小行星的大小從火星到海王星不等，其中一些行星的巖石表面可能適合生命存在。在研究過程中，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了13顆類似木星的行星，8顆接近海王星大小的行星，以及3顆伴星。
也許與直覺相反，我們太陽系以外的大型、充滿氣體的巨行星很難找到，因為一些常見的探測方法不起作用。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡(Kepler space telescope)在9年后于2018年耗盡燃料后退役，一直是科學(xué)家尋找靠近其恒星運行的小型系外行星的絕佳工具。它使用了凌日法，這種方法測量伴星亮度的微小下降，以表明行星繞其恒星運行時的存在。
然而，對于天文學(xué)家來說，氣態(tài)巨行星通常離它們的恒星遠(yuǎn)得多，不會以任何實際的規(guī)律從它們面前穿過。例如，木星繞太陽一周需要12年。此外，與靠近恒星的行星不同，從地球上看，遙遠(yuǎn)的行星通常有輕微傾斜的軌道，使得亮度下降不太明顯。
Weiss和他的合作者使用了徑向速度法，這種方法使用了多普勒光譜學(xué)。該團(tuán)隊測量了一顆恒星的“擺動”，因為基于一顆大型軌道行星的重力牽引，波動似乎稍微靠近和遠(yuǎn)離地球。
“木星很大，它們對我們可以測量的恒星有很大的引力。如果我們隨著時間的推移進(jìn)行多次測量，我們就能找到它們，這正是我要做的，”韋斯說。對于樣本中的每一顆恒星，她和合作者觀察了恒星光波的多普勒頻移，最少持續(xù)10個晚上，在某些情況下長達(dá)數(shù)百個晚上。
“這取決于恒星，”她說，并補充說，“觀察”恒星不是通過望遠(yuǎn)鏡直接觀察完成的。天文學(xué)家從世界各地的遠(yuǎn)程觀測站控制凱克望遠(yuǎn)鏡，包括圣母院。
雖然維斯對類木星行星的發(fā)現(xiàn)感到興奮，但地球和類木星行星系統(tǒng)的目錄將在未來幾年幫助天文學(xué)家。例如，這篇論文是開普勒巨行星搜索的主要論文，也是未來論文的基礎(chǔ)。有些將描述在行星系統(tǒng)中觀察到的建筑模式，行星的探測效率，以及巨型和小型凌日行星的聯(lián)合出現(xiàn)。
“可能最讓我興奮的事情是重溫這個地球如何形成的故事，”韋斯說。“現(xiàn)在我們有了更多關(guān)于其他種類的行星系統(tǒng)的信息，我們正在尋找模式，尋找新的發(fā)現(xiàn)，這些可能性真的讓我興奮。” |
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