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地球现"恶魔双胞胎" 一年仅8小时或为铁石世界

http://www.kexue.com 2013-11-01 09:50:01 凤凰科技  发表评论


开普勒78b体积与地球相当,质量和组成成分也与地球非常类似

  近期科学家们发现了地球的恶魔双胞胎,它位于一个遥远的星系,体积与地球相当,质量和组成成分也与地球非常类似。然而,这颗多岩石系外行星距离自身恒星非常近以至于它的公转周期只有8小时,这使得它表面异常炙热,几乎没有支持生命存在的可能。这颗名为开普勒-78b的行星并非第一颗质量或体积与地球相差不到20%的行星,其它类似行星包括开普勒-10b和MOA-2007-BLG-192-L b。

  它甚至不是第一颗据称具有多岩石组成成分的行星,后者是2009年发现的COROT-7b。开普勒-10b也是多岩石行星,但它是第一个同时具有这三种特征的星球,从而导致天文学家寄希望于它或可能是宜居的地球双胞胎。

  “这是存在的证据,”美国夏威夷火奴鲁鲁夏威夷大学的安德鲁-霍华德(Andrew Howard)这样说道。“当你知道地球的存在,你就能够想象自然会在太阳系外创造另一个地球大小的多岩石行星。”

  微小的波动

  正如名字所示,开普勒-78b是由目前已经退休的开普勒太空望远镜首次观测到的,后者花费了3.5年时间观测恒星亮度规律性的下降,也就是俗称的过境,它描述了行星从恒星面前经过的特征。这揭示了行星的大小,它遮挡的星光越多,行星体积越大。

  然而,这并没有提供行星质量的任何直接暗示,因此行星的密度,作为行星组成成分的线索,也成了未知数。目前为止测量行星质量最成功的的技术便是观测行星引力导致恒星的微小波动。行星质量越大,距离恒星越近,产生的波动也就越大。地球质量的行星一般非常小以至于很难检测到波动的变化,除非它们距离母恒星非常近。

  当科学家们发现开普勒-78b公转一年只有8小时后,两支科研小组尝试的计算了它的质量。“每个人立即就知道了这是测量质量最佳的机会。”霍华德说道。

  铁和岩石

  霍华德的研究小组利用位于夏威夷的凯克望远镜观测它的恒星。同时瑞士日内瓦大学的弗朗西斯科·佩佩(Francesco Pepe)带领的另一支研究小组利用西班牙拉帕尔玛岛的高精度径向速度行星搜索仪(HARPS-N)望远镜进行观测。

  霍华德的研究小组报告称这颗行星半径是地球的1.2倍,质量是地球的1.69倍。佩佩小组计算出它的半径是地球的1.6倍,质量是地球的1.86倍。两者都提出了该行星密度大约为5.5克每立方厘米,这与地球非常相似,暗示着它具有铁和岩石的组成成分。

  不幸的是,这颗行星非常炙热以至于岩石可能已经熔化。因此利用这项技术发现更冷更宜居的地球双胞胎可能会非常艰难,这主要是因为它们与宿主恒星的距离。

  持续存在的神秘

  “我们并没有发现寻找可居住区里地球大小行星的捷径,”霍华德说道。“这将要求新一代的极稳定的光谱摄影机以及世界上最大的望远镜。”然而,开普勒-78b也提出了一个更加直接的谜题:为什么这颗行星会存在?当行星系统形成时,年轻的恒星比现在的更大,它将完全吞没处于目前轨道的开普勒-78b。这意味着这颗行星应该形成于非常远的距离然后朝恒星逐渐靠近。但如果事实的确如此,那么它现在应该已经完全落入恒星内部。

  无论是哪种情况,这颗行星的诊断都不容乐观:理论学家预测在未来30亿年,重力将导致开普勒-78b旋转落入自身恒星并被撕成碎片。

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