美研究称银河系适居行星数量低于预计
时间:2017-12-08

   美国研究表示,适应行星数量的银河系低于预期

  北京时间4月1日,据美国国家地理网站报道,美国科学家进行的一项新研究发现,我们的银河系至少有20亿颗行星。这份研究报告的作者指出,我们没有必要立即将这些世界殖民,因为这个数字实际上远低于许多科学家的估计数,而且我们很难在银河系找到第二个地球。

  这个数字相对稀少

  这个估计是基于美国宇航局的开普勒太空望远镜的观测结果,该望远镜的目的是寻找经过恒星前方的行星,根据该望远镜的观测资料,研究论文的作者认为只有2.7%的类星体在银河系有所谓的陆地行星。

  加州帕萨迪纳喷气推进实验室的美国宇航局研究科学家Jocatan Zalit表示:“银河系中恒星的数量约为1000亿,其中只有约2%具有陆地行星,换句话说,银河系拥有约20亿个同类行星,宇宙中约有500亿个星系与银河系相似,如果每个行星上有20亿个行星,那是不可思议的。

  来自喷气推进实验室的另外一位合作者Michael Sean Shaw指出,这个数字似乎很大,但是他们的发现表明,地球行星实际上相对较少。如果是这样的话,这意味着科学家们应该为未来的任务寻找合适的恒星目标,研究地球上的行星化学信号。通过研究化学信号,科学家可以确定行星是否有氧气,液态水或生命迹象。

  如何确定地球生活?

  自2009年以来,开普勒望远镜开始观测天鹅座周围的空间,并观测该地区15.6万颗恒星的光。借助它携带的仪器,该望远镜可以确定恒星的亮度是否定期变暗。这种现象表明了轨道恒星的存在。截至2011年2月,开普勒望远镜已确定了15个新行星和1,235个行星候选者,其中包括迄今为止太阳系外最小的行星。

  天鹅座周围的地区可以作为一个代表性的样本来推断在这个样本基于银河系的地球行星的数量。为了推断可能的第二个地球的数量,卡坦扎利特和迈克尔首先根据开普勒得到的两种信息来确定类地行星:一个是行星的体积,另一个是行星和恒星之间的距离。

  卡坦扎利特说:1993年一项着名的研究计算了班级间所谓的班级间的距离。这个地区既不太热也不太冷,允许液态水存在于地球表面,最近一些科学家指出,这些边界有些保守,距离可能更近或更远,由于温室气体的存在,行星仍然是一个更加温暖的世界,并且表面保持冷静,因为云层不考虑他们以前的模型,似乎有一个类似地球的轨道,他说:如果行星和周围的星星比地球和日本之间的距离要小,你会被烧焦,水变成蒸汽,如果太远,水就会冻结成冰。

  接下来,卡坦扎特和迈克尔把目光转向了地球的大小,以地球半径(行星中心与地表之间的距离)为参考。卡坦扎利特说:人们普遍认为,最小的有生命的星球应该有0.8地球半径的体积,大约是地球质量的一半,因为如果质量太低,地球就不能保持氧气。已经达到了地球半径最大的类地球行星。如果质量太高,行星就像海王星或天王星一样开始积聚氢气,同时大气压力不能呼吸。

  卡坦扎莱特和迈克尔利用数学模型,将开普勒的行星和行星候选者定位在体积和半长轴上,行星的半长轴是行星和周围恒星之间的平均距离,揭示了行星是否在这个数学模型也考虑到开普勒望远镜只观测行星排列的方式,以至于我们可以观察它们在星星前面穿越的事实,还可能有其他我们无法观测到的行星因为他们的轨道倾向,为了做到这一点,该小组使用之前的系外行星数据来评估这些不可观测行星的潜力。

  根据研究结果,1.4%的类星体拥有基于定居点传统边界的陆地行星。如果定居点的边界扩大,2.7%的太阳型恒星有陆地行星。该研究于3月在arXiv.org上发表,并提交了“天体物理学杂志”。根据这些数据,研究作者得出结论,开普勒最终将在观测区域发现12颗类似地球的行星。发现的候选物体中可能有4颗类似地球的行星。

  陆地行星人口普查不完美?

  其他星球猎人说,现在说有多少地球还为时尚早。麻省理工学院的行星科学家Salaskog和开普勒项目说:“这项研究完全低估了地球行星的可能数量,星系中行星数目的计算必须基于大量的假设,开普勒的使命刚刚开始,观察到的数据不完整。她说:如果是美国人口普查,你应该去加利福尼亚州,敲开每一扇门,以推断其他地区的人口。开普勒的望远镜也是这样做的。

  这项新的研究仅仅是基于开普勒的前四个月的观测数据,就像在加利福尼亚州进行普查的儿童人数一样,然后推断整个美国人口。开普勒双筒望远镜将至少有三个半年的过境数据采集,让科学家们在未来进行一次更加完整的行星测量。肖戈说:如果开普勒望远镜在未来几年里找到这个问题的答案,我宁愿等待,而不是做推理。

  地球行星的数量可能被低估

  另一个需要考虑的问题是,根据开普勒望远镜获得的数据,我们无法判断一个特定的行星是否是一颗地球行星。单从容积来看,还不足以确定可居住性。小歌说:地球和金星的大小和质量都是一样的,都在生活区的太阳系中,但金星不是一个合适的生命星球。在我看来,类似地球的行星必须具有与地球相似的质量,体积和轨道,并且在其表面上具有液态水。在进行大气研究之前,我们无法得出确切的结论。开普勒望远镜只发现了与地球相当的行星,我们永远无法称之为地球上的行星。

  卡坦扎利特说,早期的研究需要一些推测,但推测也有积极的作用,因为最合理的估计可以帮助天文学家设计正确的任务,以确定一个给定的星球是否是未来地球的第二个。他说:有人认为地球行星的数量可能超出预期。小戈的观点可能是正确的,我们可能会画出一个新的估计可能太低,但是是否还是如此不明。

  可以改变Catanzalit估计的一个因素是,开普勒望远镜没有观测到某些行星的运动,他说:我们假设,在观测15.6万颗恒星时,开普勒双筒望远镜可以看到所有具有相似行星的小行星半径和轨道距离。如果开普勒望远镜不能做到这一点,我们低估了陆地行星的数量。开普勒任务结束后,我们将用同样的方法研究所有的开普勒数据,以获得更准确的数字。

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