NASA开普勒发现五个双太阳系或存在外星生命(图)

2021-05-11 22:57 作者: 成容
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太空
两颗恒星体系的示意图。(ESA/Hubble/M. Kornmesser/CC BY 2.0)

【看中国2021年5月11日讯】(看中国记者成容编译)一个科学家小组利用美国宇航局(NASA)开普勒太空望远镜的数据,发现了五个双星系统,每个系统都有一颗能够支持生命的行星。

据《每日邮报》5月11日报导,伊利诺伊大学(University of Illinois)的科学家们,利用开普勒数据创建了一种新的方法,可以识别有两颗恒星的系统,这些恒星可能承载着可居住的类地行星。

卢克-天行者(Luke Skywalker)在第一部上映的《星球大战》电影中,从他叔叔婶婶的水分农场看到的两个太阳是虚构的,但是这项研究表明,有五个已知的系统有像塔图因(Tatooine)那样的双星星球。

该研究小组利用关于这两颗恒星的质量、它们的亮度以及系统内行星的位置的信息,来确定它们的可居住性。

在这项研究中,可居住性被定义为像天行者的家和地球那样的行星,在其表面的某个地方有液态水,发现有一个双星系统符合这一要求。

开普勒-38是一个双星系统,有一颗类似地球的恒星和一颗较小的恒星,距离3,970光年,虽然到目前为止,只发现了一个海王星大小的世界围绕着较大的恒星运行,但据预测,在宜居区有一些岩石世界。

研究人员调查了开普勒任务所观测的九个系统的双星和巨行星对宜居区的影响。他们选择的每个系统都至少有一颗大行星,至少和太阳系中的海王星一样大。

他们这样做,是因为他们想证明一颗大行星的存在,并不排除宜居世界在“黄金地带”发展的机会,在这个区域,液态水可以在行星表面流动。离恒星不那么近,否则水就会以蒸汽的形式逸出,但也不会远到完全冻结的程度。

纽约大学阿布扎比分校(New York University Abu Dhabi)科学部副研究员、通讯作者乔治卡拉科斯(Nikolaos Georgakarakos)博士说:“生命最有可能在位于其系统宜居区的行星上出现,就像地球。”

他们发现,开普勒-34、35、38、64和413是有希望的目标,其中开普勒-38是承载有海洋的类地世界的最佳候选者。

这些都是多恒星系统,其配置支持一个永久的“宜居区”,不会被恒星的引力“挤出去”。

除了开普勒-64之外,它们都有两颗恒星处于这样或那样的配置中,尽管它有四个太阳,但可能是一个宜居的岩石世界的家园。

开普勒-38是一个双星系统,位于天琴座,距离约3970光年,其中一颗大星的质量为太阳的95%,一颗小星的质量为太阳的25%。

到目前为止,已经发现一颗海王星大小的行星围绕着较大的恒星运行,但人们认为在可居住区内还有更多的行星尚未被发现。

Eggl说,他们开发的方法是基于分析方程,而不是必须日夜运行数月的计算机模拟。“有些部分使用数字模型来输入信息,例如大气层与不同数量和光谱的阳光的互动方式。”

Eggl解释说:“这真的很难分析出来,所以我们使用预先计算的大气模型。我们的方法的好处是,任何人都可以采用我们的方程式,并将其应用于其它系统,以确定在哪里最好地寻找类似地球的世界。”

地球围绕太阳的轨道几乎是圆形的,确保地球长期接受几乎恒定的辐射量。但是,对于围绕两个太阳运行的行星来说,情况并非如此,因为第二颗恒星会提供一个额外的辐射和引力来源。

即使行星的轨道最初是围绕两颗恒星的圆形,但由于两个母体的推力和拉力,它也会随着时间的推移变成椭圆形。正因为如此,Eggl说,动态稳定性是双星行星可居住性的一个必要条件,但它不是唯一的条件。

“如果一颗行星离它的太阳太近,它的海洋可能会被蒸发掉。如果行星离得太远,甚至被弹出一个系统,其表面的水最终会冻结,大气层本身也会冻结,就像火星上形成季节性极地帽的二氧化碳。

“一旦我们确认一个潜在的宜居行星在一个稳定的轨道上,我们就可以着手调查它在一段时间内从两颗恒星接受多少辐射。通过对恒星和行星轨道的演变进行建模,我们可以估计出行星所接受的实际数量或辐射。”

在Eggl的博士论文中,他开发了一个分析框架来确定双星系统的宜居区。

他说,随后的研究和这项新的工作“使情况更加完善”,并补充说,“我们知道行星可以在这些系统中形成,现在我们知道它们实际上可以在表面保留水,这非常了不起。”

乔治卡拉科斯说:“我们的研究证实,即使是有巨行星的双星系统,也是寻找地球2.0的热门目标。塔图因注意了,我们来了。”

这些发现已经发表在《天文学和太空科学前沿》(Frontiers in Astronomy and Space Science)杂志上。

来源:看中國

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