天文学家在开普勒数据中发现了18个类地行星
与地球、海王星和18颗新发现的系外行星的大小比较。看到这些新世界的表面细节是不是很壮观?与地球大小相同的系外行星可能是最难发现的,但它们的数量正在增加,现在,来自马克斯·普朗克太阳系研究所、哥廷根大学和索内贝格天文台的科学家又增加了18颗系外行星(截至2019年5月1日,在3033个系统中有4058颗已确认的行星。658个系统拥有一个以上的行星)。
所有18颗新的系外行星都是在对高效的开普勒太空望远镜行星搜寻任务的数据进行重新分析时发现的,该任务使用了一种新的、更敏感的搜索算法-凌日最小二乘算法。
这一新算法的初步成果可以在发表在“天文学与天体物理学”杂志上的两篇新论文中的同行评议结果中找到。
关于K2-32E系外行星的第一篇论文是几周前发表的,关于其他17颗系外行星的第二篇论文是在2019年5月21日发表的。
这些新发现的行星是迄今为止发现的最小的一些行星。
它们的大小从地球直径的69%(EPIC 201497682.03,831光年外)到略大于地球两倍的大小不等。
所有这些都隐藏在开普勒数据中,在以前的搜索中没有找到,因为搜索算法不够敏感。
像许多其他的系外行星搜寻方式一样,开普勒也使用了凌日的方法,从我们在地球上的有利位置上看,一颗行星从它的恒星前面经过。
当这颗行星在恒星前面经过时,它挡住了来自恒星的一小部分光线,然后天文学家就可以测量到这些光线了。
正如这两篇论文的第一作者、马克斯·普朗克研究所的勒内·海勒所解释的那样:“标准的搜索算法试图识别亮度的突然下降。
然而,在现实中,恒星盘的边缘看起来比中心稍暗一些。
因此,当一颗行星在恒星前面移动时,它最初阻挡的星光比凌日中期的少。
恒星的最大亮度出现在凌日的中心,就在恒星逐渐变得更亮之前。
”开普勒-192f的概念,第一个地球大小的系外行星被发现在其恒星的宜居带轨道。
近年来,越来越多的这样的行星被发现,包括刚刚宣布的18个新的系外行星。
正如可以预料的那样,较大的行星是最容易被探测到的,因为它们在凌日过程中阻挡了更多来自恒星的光线。
被较小行星阻挡的光量很容易被忽略,因为很难与恒星本身的自然亮度波动和作为这类观测一部分的背景噪声区分开来。
新的凌日最小二乘算法提高了凌日方法的灵敏度,使其更容易找到像地球这样的较小行星,正如索内贝格天文台的迈克尔·希普克(Michael Hippke)所说:“我们的新算法有助于绘制一幅更真实的太空外行星种群图。
这一方法是向前迈出的重要一步,特别是在寻找类地行星方面。
”所有的新行星都是在开普勒任务的K2部分的数据中发现的。
K2阶段是在2013年主要任务结束后开始的,当时望远镜的反应轮出现技术故障,反作用轮有助于保持开普勒对恒星观测的稳定性(K2随后于2018年结束)。
这些研究人员重新分析了来自K2的517颗已知至少各有一颗行星的恒星。
凌日的方法是在系外行星经过它们的恒星前时寻找它们。
新的,更敏感的凌日最小二乘算法可以探测像地球这样的较小的行星。
那么这些新的行星是什么样的呢?不幸的是,它们中的大多数都不适合生命,它们围绕恒星的轨道都很近,温度从100摄氏度到1000摄氏度不等。
然而,其中一颗行星,EPIC 201238110.02,在其恒星的宜居带内运行,即恒星周围可以存在液态水的区域内运行。
EPIC 201238110.02是地球直径的1.87倍,距离地球522光年。
行星K2-32e围绕恒星EPIC 205071984运行,是该系统已知的第四颗行星。
其他三颗行星都是海王星大小的。
现在预计-使用最小二乘法-天文学家应该能够在开普勒主要任务阶段的数据中再找到至少100颗地球大小的行星。
这预示着用其他望远镜也能发现更多类似的星球,比如美国国家航空航天局(NASA)的绕轨道运行的苔丝卫星(Tess Satellite),这是行星猎手家族的最新成员,寻找开普勒未寻找过的地方。
根据马克斯·普朗克太阳系研究所董事总经理洛朗·吉森(Laurent Gizon)的说法,欧洲航天局(European Space Agency)的"柏拉图"是另一项将利用新算法从这些发现中受益的任务:这一新方法对于准备即将于2026年由欧洲航天局发射的"柏拉图"飞行任务也是特别有用的。
在轨道上覆盖天空标记区域的航天器未来的太空和陆地望远镜预计在未来几年还会发现数千颗系外行星,包括地球大小的行星,就像这18颗新的行星一样。
一些望远镜,如美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜,也将能够分析一些遥远星球的大气层,寻找可能是生命迹象的微量气体。
在开普勒数据中发现了另外18颗地球大小的系外行星,天文学家继续证实,这种岩石世界不仅存在于其他地方,而且相当常见。
它们中有多少可能适合某种生命还不清楚,但这些发现正使我们更接近于找到太阳系以外生命的第一个证据。
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