宇宙中還有第二個太陽係?
來源:時空通訊
發布時間:2022-03-22
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為(wei) 什麽(me) 說開普勒90恒星係統是第二個(ge) 太陽係呢?首先,開普勒90這顆係統中唯一的恒星和太陽差不多,而且這顆恒星周圍也和太陽一樣,有8大行星相伴,也就是說這個(ge) 係統和太陽係一樣家族興(xing) 旺。

這是人類在太陽係外發現的首個(ge) 與(yu) 太陽係家族一樣的係統,也是到現在為(wei) 止,人類發現行星最多的一個(ge) 係外恒星係統(本文“係外”專(zhuan) 指太陽係外,而非銀河係外)。

開普勒90的樣子所謂開普勒90,就是開普勒空間望遠鏡發現有行星的第90顆恒星,這顆恒星坐落在天龍座方向,質量約太陽的1.13倍,與(yu) 太陽一樣是一顆黃矮星,表麵溫度比太陽略高,約為(wei) 5930K,因此亮度稍高,絕對星等約為(wei) 4.54,比太陽的4.83亮一點點,但由於(yu) 距離我們(men) 有2545光年,視星等隻有14等,人類肉眼是看不到的。

原來說過多次,天體(ti) 亮度與(yu) 星等衡量,星等是數值越小越亮,還有負數,負得越多越亮,每等之間亮度相差2.512倍。今天就不細說了。

現在知道這個(ge) 開普勒90為(wei) 啥是太陽兄弟了吧?和太陽差不多的個(ge) 頭,差不多亮。但它很顯然是太陽的老弟,因為(wei) 比太陽晚生了26億(yi) 年,隻有20億(yi) 歲,而太陽這個(ge) 老哥已經46億(yi) 歲了。

更為(wei) 蹊蹺的是,這兩(liang) 兄弟的家族都有8位大弟子,或者說兒(er) 女。太陽有8大行星,開普勒90也是八大行星。這些行星按照最靠近起算,依次為(wei) b、c、i、d、e、f、g、h,最靠近的行星就叫開普勒90b,最遠的叫開普勒90h。

八大行星的情況按照行星命名原則,本來序號是b、c、d、e、f、g、h、i,這個(ge) i應該排在最後麵,也就是最遠處。但由於(yu) 這個(ge) “i”星是最後發現的,而前麵7顆行星早就發現並命名好的,如果硬要重新排一下座次,就會(hui) 亂(luan) 套了。因為(wei) 多年來人們(men) 已經熟悉並在許多資料中運用了那些行星編號了。

因此,i星就成了第三者,插足在了c和d之間。

開普勒空間望遠鏡是NASA(美國航天局簡稱)於(yu) 2009年發射升空,以尋找係外行星為(wei) 主要任務的望遠鏡,發現行星的方式是采用淩日法,就是當行星運動在人類與(yu) 恒星視線中間時,根據恒星光度變化來“猜測”的。因此,這種方法隻能發現行星,並大致知道這些行星的體(ti) 積,很難確定行星的質量,更看不清行星的樣子。

淩星法得到的數據是,開普勒90的8顆行星體(ti) 積都比地球大,最大體(ti) 積的是開普勒90h,半徑是地球的11.32倍,和木星差不多,還大那麽(me) 一丟(diu) 丟(diu) ;體(ti) 積最小的是開普勒90c,半徑約為(wei) 地球的1.2倍。

觀測係外行星還有其他一些方法,如引力攝動法,就是通過觀測行星運動引力對恒星的影響,估算出行星的質量。科學家用這種方法,初步了解到開普勒90係統中i、g、h等三顆行星的質量,分別約為(wei) 地球的2.5倍、木星0.8倍、木星1.2倍。

從(cong) 這幾顆行星的質量狀態,可以看出這些行星質量與(yu) 太陽係也差不多,靠近恒星的行星質量相對較小,屬於(yu) 地球、金星、火星、水星這樣的類地行星;而遠離恒星的行星質量相對較大,屬於(yu) 木星、土星、天王星、海王星這樣的氣態行星。

開普勒90行星係統與(yu) 太陽係行星係統這種高度相似性,是由於(yu) 恒星和行星係統形成過程的普遍性決(jue) 定的。這個(ge) 過去多次講過,今天不扯了。

最像地球的行星,開普勒90i是個(ge) 什麽(me) 樣子實際上從(cong) 2009年開始,NASA就開始關(guan) 注開普勒90恒星了,開普勒望遠鏡用光度計觀測這顆恒星是否有光度下降的淩星事件,從(cong) 2013年發現第一顆行星開始,陸續發現了7顆行星圍繞著開普勒90,一直到2017年,才最終發現了這顆開普勒90i。

這次發現是通過“撿漏”發現的,就是梳理開普勒望遠鏡過去的觀測資料找到的。據NASA宣稱,這次發現還得益於(yu) 應用新式電腦演算工具,說穿了就是利用了IA(人工智能)。是穀歌工程師克裏斯托弗·沙魯和奧斯汀大學天文學家安德魯·範德堡,沿著原先被忽略的微弱信號,通過IA找到的。

研究發現這顆行星排在距離開普勒90恒星的第三位,和我們(men) 地球在太陽係的排序完全一樣,而且是一顆和地球一樣的岩石星球,半徑為(wei) 地球的1.32倍,質量約地球的2.5倍。那麽(me) ,這上麵會(hui) 有生命或文明存在嗎?

研究表明這種可能性很小,因為(wei) 這顆行星距離主恒星太近了,隻有約0.1234AU(天文單位,1AU約1.5億(yi) km),公轉周期隻有14.45個(ge) 地球日,也就是約14天多點時間圍繞著恒星轉一圈,而地球圍繞著太陽轉一圈就是一年。

在太陽係,水星距離太陽最近,約為(wei) 0.38AU,開普勒90i的距離比水星距離太陽還要近很多,因此受到恒星高溫炙烤,表麵溫度非常高,至少達到水星或金星表麵溫度,也就是約500℃。

距離恒星這麽(me) 近,即便有大氣也會(hui) 被蒸發和被恒星風吹走,因此開普勒90i不太可能有大氣存在。行星自轉也可能早被恒星引力潮汐鎖定,就是隻有一麵永遠向著恒星,另一麵永遠背著恒星。這樣向著恒星一麵就永遠被恒星的熱浪炙烤,而背著恒星的一麵就會(hui) 冷若冰窟,溫度在零下100℃以下。

在這樣的狀態下,很難有液態水存在,因此地球類生命在那裏是不太可能孕育出來並存活的。不過有人認為(wei) ,在此類星球上,晨昏線附近(也就是有太陽和沒太陽的交界處)很可能會(hui) 有適宜溫度,說不定那裏有液態水和適宜生命存在的條件。

不過沒有大氣,公轉周期又這麽(me) 快,存在生命和文明的概率實在太小了,難道奇跡會(hui) 在這顆星球上發生?距離恒星剛好1AU的h星,又是個(ge) 類木的巨行星,這種氣態行星存在生命的概率就更小了 。

開普勒90行星係統隻是一個(ge) 迷你的太陽係說開普勒90係統是迷你太陽係,不是指其主恒星,主恒星比太陽還大呢。但所有行星距離恒星太近了,最遠的h星距離主恒星也隻有約1AU,也就是地球距離太陽這麽(me) 遠,而在h星與(yu) 主恒星的中間,密匝匝的擠著7顆行星軌道。

而在太陽係,距離太陽最近的是水星,約0.38AU;最遠的是海王星,約30AU。因此太陽係行星係統這個(ge) 圈子比開普勒90行星係統圈子整整大了30倍。而且在海王星之外,還有柯伊伯帶,裏麵有不少冰凍矮行星,冥王星就是其中之一,距離太陽平均距離為(wei) 40AU。

開普勒空間望遠鏡服役10年來,找到了2662顆係外行星,占現在人類發現係外行星的60%以上,而且找到了各種各樣的類似地球的星球,有數十顆在宜居帶,有生命存在希望。但由於(yu) 人類觀測手段總體(ti) 上還很弱,因此還沒有找到地外生命或文明存在的證據。

現在開普勒太空望遠鏡已經退役,許多太空望遠鏡繼承著其未盡的事業(ye) 。最近,NASA又發射了有史以來最昂貴最先進的韋伯號空間望遠鏡,這架已耗資100億(yi) 美元研發發射的望遠鏡,綜合功能比之前最牛的哈勃太空望遠鏡還要強大很多倍,理論上可以看到宇宙大爆炸後最早星係形成的樣子,也就是嬰兒(er) 宇宙。

隨著科學觀測能力的提升,會(hui) 不會(hui) 發現開普勒90星係更多的秘密呢?又或許說係外生命和文明會(hui) 很快被發現呢?當然,前提是係外生命和文明真的存在,並且密度不要太稀。你怎麽(me) 看?



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