科學家發現7顆類地行星有助研究行星形成及尋找外星生命

藝術家筆下的7顆系外行星。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

本報訊在太陽系之外，有7顆地球般大小的行星沐浴在母星清涼的紅光中。儘管距離地球只有12秒差距（39光年），然而這一系外行星家園卻一直被地球上的行星獵人們所忽視。

如今，美國宇航局（NASA）在2月22日說，一個國際天文學家小組在距離地球約39光年外發現圍繞單一恆星運行的7顆系外行星。天文學家認為，這一酷似太陽系的行星系，堪稱迄今尋找外星生命的最佳地點。天文學家之前已經發現了其他的系外7行星系統，但這是第一次有如此之多與地球大小相仿的系外行星被發現。它們都與母星處於正確的距離中，換句話說，這些行星的表面都可能有液態水存在。

「這個7行星系統真的讓人難以置信。」馬里蘭州綠帶市NASA戈達德空間飛行中心天體物理學家易麗薩·昆塔納說，「你可以想像附近有多少恆星可能蘊含著無數的行星。」

「這一發現提示我們，尋找第二個地球不是『能否』的問題，而是『何時』的問題。」NASA副局長托馬斯·楚比興在當天召開的新聞發布會上說。

藉助NASA「斯皮策」紅外探測太空望遠鏡，並通過地面觀測等方式，一個國際天文研究小組在寶瓶星座中發現了7顆圍繞超冷矮星TRAPPIST-1運轉的行星，其中3顆已確定位於宜居帶，很可能含有液態水。

NASA表示，這是迄今在太陽系外發現的環繞單一恆星運轉、宜居帶行星數量最多的一個系統。天文學家指出，這一系統可能是尋找外星生命的最佳選擇。

「我們發現圍繞一顆低溫小恆星運轉著的７顆岩態行星，它們與地球大小相似，均可能包含液態水——這些都是我們已知的生命存在要素。」NASA隨後在社交網站推特發帖說。

由美國、比利時、英國等國科學家聯合展開的這一研究當天發表在英國《自然》雜誌上。研究報告作者之一、麻省理工學院（MIT）教授薩拉·西格在新聞發布會上說：「通過這一發現，我們在尋找宜居世界和外星生命的目標上有了一個巨大加速的飛躍。」

2016年，比利時和英國等國的研究人員利用位於智利的大型天文望遠鏡觀測發現，超冷矮星TRAPPIST-1每隔一定時間會變暗，說明有物體在它面向地球一側經過。通過計算和分析，研究人員首先找到3顆行星。

隨後，藉助「斯皮策」望遠鏡等設備，天文學家將發現的行星數量增加到７顆。此後，科研人員測算出了行星大小、質量等。基於行星密度，天文學家認為這些行星為岩態。

TRAPPIST-1在恆星中被分類為超冷矮星，是近年來在天文學領域的「明星」，更是太陽系外搜尋外星生命的熱點地區。與太陽相比，這顆矮星由於溫度較低，因此圍繞其近距離運轉的行星可能存有液態水。

恆星的表面溫度很高，如太陽的表面溫度為5770開爾文（約合5497攝氏度）。超冷矮星則是一種表面溫度低於2700開爾文（約合2427攝氏度）的天體，常見的褐矮星就是超冷矮星的一種。這些天體的質量小，自身引力不足以引發核心處的氫元素髮生核聚變。儘管超冷矮星永遠無法走上像太陽一樣正常恆星的演化之路，但超冷矮星也不是行星，仍可以發出光和熱，使得其周圍的一小塊區域溫度適宜。天文學家預測，超冷矮星可能擁有比普通恆星更多的類地行星。

此次研究中的TRAPPIST-1，質量只有太陽的8%，半徑為太陽的12%。天文學家最早發現的3顆圍繞其運轉的行星，距主星的距離都約為日地距離的十分之一，但都具有幾乎和地球相同的質量。

報告主要作者、比利時列日大學的米夏埃爾·吉隆曾指出，在茫茫宇宙中尋找其他生命，環繞這類矮星的行星是一個比較現實的起點。他說：「這些小恆星之前被完全忽視了。」

博爾德市科羅拉多大學天文學家貝爾塔·湯普森表示：「這一系統將成為研究小行星進化的一個最好的實驗室。」

項目組成員之一、MIT數據科學家朱利安·威特強調：「這是一個有7種語言的羅塞塔石碑——7顆不同的行星將為我們提供有關行星形成的完全不同的視角。」

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