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开普勒太空望远镜的新发现

94677奇闻网 www.hbygyj.com 来源:94677奇闻网时间:2011-04-29奇闻指数:编辑:admin手机版

  “开普勒”探测器的主要任务是在太阳系周围的15万颗恒星中,寻找它们附近那些与地球相似的行星。2011年4月8日出版的《科学》杂志发表三篇论文报告开普勒的新发现,包括一颗岩石行星,大量的恒星“星震”以及奇妙的三体恒星。
  地球之外,宇宙中还有没有像我们这样的星球?这是过去几个世纪里人们不断追问的问题。自1990年代以来,太阳系之外的行星(外星行星)相继被发现。到2011年4月23日,已知的外星行星已经有547颗。
  在所有寻找外星行星的努力中,美国宇航局(NASA)的“开普勒”探测器是迄今最为专注于此的任务。它2009年3月发射升空,目标是要观察我们附近的15万颗恒星,找到那些隐藏在它们身旁的与地球相似的行星。
  2011年1月,负责开普勒项目的团队宣布发现了第一颗岩石构成的外星行星。它被命名为“开普勒-10b”,大小是地球的1.4倍,成为已知的太阳系之外最小的行星。
  之前发现的大部分行星要么过于庞大,是比木星还要大几倍到十几倍的气态行星,要么由于距离恒星太近而过于炎热,看上去都与地球相差甚远,从环境上来说也不大可能适合生命存在。“开普勒”探测器则让人们有机会去发现那些质量与我们地球相似、环境适宜生命的行星。
  在运行两年之后的今天,“开普勒”已经发现了1235个行星候选者,得到确认的外星行星有15个。4月8日出版的美国《科学》杂志一次性发表了三篇论文,报告天文学家们从“开普勒”的海量数据中挖掘出的新发现。
  第一颗岩石行星
  “开普勒”是一架运行在太空中的口径95厘米的望远镜,向着天鹅座和天琴座的特定区域进行观测,记录超过15万颗恒星的亮度变化。
  如果一颗恒星的亮度变化十分规律,那么它的周围可能就存在行星。这是因为,行星在环绕恒星运行的过程中可能会在我们的视线方向上遮挡一部分星光。类地行星在恒星前面经过时会造成恒星亮度变暗万分之一,持续的时间从1小时到16小时不等。
  对于这种探测方法来说,一个关键的条件是,行星运行的轨道面必须是侧向我们的。这样行星才有可能在我们的方向上遮挡星光。此种情况发生的概率可以用恒星的直径除以轨道直径计算出来。对于地球这样的行星来说,有0.5%的可能性是它刚好运行在能遮挡星光的轨道上。那么,天文学家要想发现它们,就需要观测数量庞大的恒星,即便我们假设类地行星在银河系中是普遍存在的。
  开普勒-10b位于560光年之外,环绕一颗与我们的太阳十分类似的恒星运行。这颗恒星(名为“开普勒-10”)与太阳没有太多不同,只是比太阳年老一些,已经有80亿岁。
  当天文学家从开普勒-10的亮度变化中推断出它可能拥有一颗小质量的行星之后,便把它放进了重点观察的行列。位于美国夏威夷的地面望远镜“凯克”随后用不同于“开普勒”探测器的另一种方法对开普勒-10进行了观测,最终证实那里确实有一颗类地行星。
  “发现开普勒-10b是我们探索类地行星道路上的一个重要里程碑。”NASA开普勒项目科学家道格拉斯·赫金斯(DouglasHudgins)在发布这项新发现时说,“尽管这颗行星并不位于适居区,但这项激动人心的发现展示了(开普勒)任务让什么样的发现成为可能,也预示了后面还会有更多的发现。”
  开普勒-10b是利用“开普勒”探测器在2009年5月至2010年1月之间的观测数据做出的。这颗行星每0.84天便环绕恒星运行一圈,它离恒星的距离只相当于水星到太阳距离的二十分之一,因而它并不位于科学家所认为的“适居区”的范围。
  “星震”传递的秘密
  “开普勒”探测器的望远镜实际上是一台经过特殊设计的测光仪,能够精确地测量恒星的亮度变化。因此,它在探测行星的同时,也为天理物理学家研究恒星的特性提供了高质量的数据。
  恒星自身也会有亮度的高频变化,这种变化来自于所谓“星震”。就像地震学家能够从地震波里获取地球内部的信息一样,通过研究来自恒星内部的光波,星震学家也能够获知许多恒星内部的秘密。
  由于开普勒-10是“开普勒”探测器所观察的恒星中较亮的一颗,因而探测器获得了关于它的很好的星震数据,使这颗恒星成为了带有行星的恒星中天文学家最为了解的之一。

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