有更多的「地球」嗎？

雖然美國航宇局（NASA）已經宣布代號為「開普勒」的天文衛星處於半退休狀態，但對它所收集的大量數據還在分析之中。「開普勒」研究團隊的天文學家們正聚集起來探討這些結果。11月5日，他們召開了一個新聞發布會公布了最新的發現：「開普勒」又新發現了833個候選的系外行星。截至目前，它發現的潛在系外行星總數已經超過3500顆，已經複查的候選目標中，有90%是真實存在的行星；此外，處於宜居帶的行星數量已經超過了100顆。

與此同時，《美國國家科學院院刊》發表了一篇來自美國加州大學伯克利分校的研究團隊的文章，這篇論文顯示，超過20%的類日恆星至少擁有一顆半徑小於2倍地球半徑的行星，「開普勒」所發現的行星中，有10顆其表面接受恆星光照的能量與地球表面的情況類似。

現況更新

從地球上看去，當行星恰好從它的中心恆星前面經過時，我們可以發現該恆星的亮度出現有規律的微弱改變，「開普勒」能探測到這種改變，從而使我們覺察到行星的存在。研究人員可以通過研究光變規律，估算行星的軌道，推測它的屬性，例如，它是像地球那樣的小小的岩石星球，還是像海王星那樣的由液體和冰組成的巨行星。軌道周期可以告訴我們它離母恆星有多遠，然後可以確定它所接收光照能量的多少，這也可以表明它的軌道是否像地球一樣處在宜居帶內，以及其表面是否有液態水存在。

「開普勒」的數據是通過所謂「標準數據管道」( standard analysis pipeline)進行處理的，天文學家藉此對反覆出現的行星掩食現象進行系統搜尋，通過對總計34個月的觀測數據進行上述分析，候選行星的數量已經增加到超過3500顆。更大的行星更容易發現，因為它們能阻擋更多的光線，不過依然有600多顆尺寸和地球差不多或更小的類地行星被發現，這其中位於宜居帶的有104顆。

當然，不是每一個外太陽系都會有一顆行星恰好從母恆星到地球之間的視線穿過，這意味著「開普勒」只能探測到其中的一小部分。假設行星的軌道平面是隨機分布的，「開普勒」團隊的天文學家用統計方法估算出70%的主序星會有至少一顆行星環繞，此外，一半數量的M矮星（一種小而常見的恆星）可能會有一顆位於宜居帶的行星。

尋找新「地球」

上述成果是通過標準數據分析管道取得的，但它不能令人滿意，於是加州大學伯克利分校一個名叫埃里克·佩蒂古拉（Erik Petigura）的研究生自己寫了獨立的分析管道，並下載了「開普勒」的觀測數據進行分析，他重點分析了「開普勒」所觀測到的42000顆類日恆星，軟體篩出了16000個潛在的掩食事件，接下來伯克利分校的研究團隊要檢驗這些發現。

他們花了很多天時間來研究那16000條亮度曲線，最終在研究數據中發現了603顆值得研究的行星。然後，他們像「開普勒」團隊一樣，用統計方法估算了那些軌道平面和母恆星到地球的視線不重合的行星數量。他們還發現某些恆星的亮度變化很劇烈，根本無法檢測其行星掩星事件。

當這一切研究都做過之後，他們得出了結論：大約20%的類日恆星會有一顆半徑為地球2倍或更小的行星，更直白的說，這20%的類日恆星將擁有一顆很小的由岩石組成的行星，就像地球和金星那樣。他們還確定，有10顆行星其表面所接收的光能是地球表面接收光能的1至4倍。

新分析還沒有找到一顆位於類日恆星宜居帶的行星，因為它們繞母恆星的軌道很長，這意味著在「開普勒」所觀測到數據中，此類行星過境次數很少，因此它們的信號很難被捕捉。然而，像地球大小的行星在軌道分布上相當接近母恆星，作者們希望它們可能會延伸到宜居帶內。

綜合了上述數字，他們估計在距離太陽約12光年的某個地方會存在一顆擁有地球尺寸的行星的類日恆星。現在的問題是，我們如何找到它。

（作者：飛蠓）

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