银河系中可能至少有3亿个可能适合居住的星球

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关于我们在宇宙中的位置还有许多未解的问题,我们为什么在地球?银河系中是否有像我们这样的生物?

关于我们在宇宙中的位置还有许多未解的问题,我们为什么在地球?银河系中是否有像我们这样的生物?

可以帮助我们回答这些问题的数字之一是:有多少像地球一样的岩石行星在适当的轨道绕着像太阳一样的恒星运行,就我们所知,这些恒星就比较适宜生命存在,现在,基于已退役的开普勒太空望远镜的数据,我们有了一个答案。

大约有3亿。

这并不一定是一个确切的数字,但它确实给我们提供了一个粗略的数据,以便我们在银河系中寻找可能维持生命的星球。

(titoOnz/iStock/Getty Images Plus)

NASA艾姆斯研究中心的天文学家史蒂夫·布赖森(Steve Bryson)说:“开普勒已经告诉我们有数十亿颗行星,但现在我们知道,这些行星中的很大一部分可能是岩石构成的,适合居住。尽管这个结果离最终值还很远,而且行星表面的水只是支持生命存在的众多因素之一,但我们计算出这些行星是如此普遍,且具有如此高的可信度和精确度,这还是非常令人兴奋的。”

在试图缩小哪些系外行星可能孕育生命的范围时,我们在寻找我们所知道的东西,而我们所知道的唯一能支持生命的星球就是我们自己的地球。可能有很多细节因素影响着我们在这里的存在,比如月球的存在,或者像木星一样的巨大气体巨星的存在;但作为一个起点,天文学家倾向于使用以下三种。

这颗系外行星像地球、火星和金星一样是岩石构成的吗?它是否绕着像太阳一样的恒星运行,不太热也不太活跃,不会产生耀斑,对行星产生辐射量?它是否在不太冷不太热的适居带绕着恒星运行,既不是太远以至于表面的液态水会结冰,也不是太近以至于表面的水会蒸发?

开普勒的主要目标之一是帮助我们确定银河系中可能有多少符合这三个参数的系外行星,Bryson和他的团队使用了从2009年5月到2013年5月开普勒任务最初四年的数据,对这个数字做出了最好的估计。在第一次任务中,开普勒发现了4034颗系外行星,其中有2300多颗后来被证实是有效的,但是太空望远镜发现较小的岩石行星比预期的要困难。

因此,他们根据行星半径和光子通量——恒星(来自盖亚调查的数据)撞击这颗假想的系外行星表面每秒每个区域单位的光子数量——得出了一种确定恒星的可居住带的方法。NASA戈达德太空飞行中心的行星科学家拉维·科帕拉普说:“我们一直都知道,可居住性的定义仅仅是根据行星与恒星的物理距离来定义的,这样就不会太热或太冷,这让我们做了很多假设。”

“盖亚关于恒星的数据让我们能够以一种全新的方式观察这些行星和它们的恒星。”研究人员将搜索范围限定在质量为地球的0.5到1.5倍的系外行星和4800到6300开尔文(4530到6025摄氏度;(太阳的有效温度为5,780开尔文)。

根据他们的计算,研究小组发现大约一半的恒星应该有岩石构成的适居带系外行星。根据我们目前的统计,银河系大约有3亿颗恒星。考虑到对恒星的限制,这并不是全部。之前基于开普勒望远镜的数据对可能适宜居住的星球的数量进行了估计,现在得出的数据要高得多。但天体生物学家认为,一个系统的特征越接近地球和太阳,就越有可能找到一个生命繁荣的地方。

因此,真正深入到颗粒的细节对于正在进行的和未来寻找潜在的宜居世界是很重要的,麻省理工学院的天文学家Michelle Kunimoto说:“了解不同种类的行星有多普遍,这对即将进行的系外行星发现任务的设计非常有价值。”

“针对类似太阳恒星周围可能适宜居住的小型行星的调查,将取决于这样的结果,以最大限度地提高成功的几率。”

这项研究将发表在《天文学杂志》上,也可以在arXiv上找到。

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