什么是系外行星?天体物理学家称其对寻找外星生命具有关键意义

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科学家近期披露了一颗可能位于数百光年外的“类地”系外行星的更多信息。该行星名为 HD 137010 b,属于已知数千颗系外行星之一。研究人员称,它可能是首颗被确认绕类太阳恒星运行、且在若干关键指标上接近地球的类地行星。该目标最早于2017年通过美国国家航空航天局(NASA)开普勒太空望远镜数据被观测到,今年公布了更多细节。

与许多此前发现的系外行星相比,HD 137010 b在体积以及围绕母恒星运行的轨道模式上与地球相似,但其表面温度显著更低。资料显示,地球平均温度约为华氏60度(约摄氏15.5度),而HD 137010 b的温度约为华氏零下90度(约摄氏零下68度)。

东北大学物理学助理教授乔纳森·布拉泽克(Jonathan Blazek)表示,系外行星研究不仅是重要的天文学发现,也可能帮助回答人类关于生命起源与宇宙中是否存在其他生命的核心问题。他指出,确认生命不仅存在于太阳系内的其他行星上,也可能存在于其他恒星周围,将具有重要意义。

NASA数据显示,科学家迄今已确认发现 6107 颗系外行星,主要分布在银河系的相对有限区域。距离地球最近的已知系外行星为比邻星b,距离约四光年,约合23.5万亿英里或37.8万亿公里。

布拉泽克称,系外行星之所以受到关注,一个直接原因在于它们可能具备生命存在的条件。不过,他表示,科学界更可能首先在系外行星上发现的是“生物标志物”,即更基础生命形式的迹象,而非智慧文明。例如,通过分析行星大气成分,寻找可能与藻类等生命相关的微量元素信号。

除寻找生命迹象外,系外行星研究也被用于帮助科学家理解太阳系的形成过程,从而进一步认识地球生命的起源。布拉泽克表示,当观测对象仅限于太阳系时,很难判断地球与太阳系在宇宙中究竟是特殊个例还是更为常见的类型。

他同时指出,目前仍难以界定“典型”的系外行星形态。迄今发现的系外行星中,相当一部分属于“热木星”——体积巨大且因靠近母恒星而温度极高的行星。布拉泽克解释称,历史上这类靠近恒星的大型行星更容易被探测到。行星学会数据显示,近3000颗系外行星通过“凌日法”被发现,即行星从恒星前方经过时造成恒星亮度轻微下降;此外,大型行星还会对恒星产生微弱引力牵引,改变恒星速度,从而被间接识别。

在布拉泽克看来,热木星通常“与我们所知的生命不相容”,因此HD 137010 b的特征更受关注。公开信息显示,HD 137010 b体积仅略大于地球,轨道周期与地球相近,约为一年;而此前发现的系外行星轨道周期跨度从数小时到接近1000年不等。其温度更低,原因在于其母恒星虽与太阳类型相似,但更冷且更暗淡。

NASA资料还指出,HD 137010 b位于其恒星“宜居带”的边缘,即在该轨道范围内可能存在液态水、从而具备潜在生命条件的区域。从距离看,HD 137010 b距地球约 500光年。布拉泽克形容,尽管这比比邻星b更远,但在银河系尺度上仍属相对接近。

布拉泽克表示,HD 137010 b在已知系外行星样本中属于较为特殊的个例,但随着望远镜技术与数据分析能力提升,类似发现可能增多,并推动系外行星研究进入新的阶段。

本文信息源自东北大学全球新闻(news.northeastern.edu)授权转载内容。


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