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update: 2024/5/14
更新日期: 2024/5/14
origin: 2011/12/23
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科學家稱將找到首顆外星地球
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美國中文網報道，2011年是係外行星搜尋工作取得一系列重要突破的豐收年，而科學家們認為接下來的2012年將更加讓人興奮：我們或將找到第一顆真正的“外星地球”。
今年得到確認的係外行星數量已經增加到超過700顆，並且美國宇航局開普勒空間望遠鏡還有上千顆的係外行星候選目標正等待天文學家們的最終確認。而就在這個月，開普勒望遠鏡項目的科學家們公佈了一項歷史性的發現——兩顆地球大小的係外行星，外加一顆儘管體積稍大，但位於宜居帶中的行星目標，所謂宜居帶是指距離恒星的距離適當，因而液態水可以在行星的表面存在的範圍。
所有這些進展都表明，真正的突破——找到一顆和地球真正相似的係外行星的日期，可能馬上就將到來了。事實上，很可能在下一批開普勒望遠鏡候選目標篩選中它就會被找到。明年科學家們就將公佈下一批發現，我們拭目以待。
娜塔莉·巴塔哈(Natalie Batalha)說：“我想在這一批的行星名單中，應當會出現一些大小和地球相當，並且位於宜居帶中的行星。”她是美國宇航局埃姆斯研究中心開普勒項目組副組長。她說：“這是我真正期待的，那就是找到這樣的候選目標。”
不斷增加的係外行星數量
今年科學家們發現的係外行星數量出現井噴。根據法國巴黎-默東天文臺宇宙生物學家朱安·施耐德(Jean Schneider)編纂的“係外行星百科全書”的數據，在2011年年初，得到天文學家們確認的係外行星數量為528顆。而就在短短1年後，這一數字變成了713顆，而今年距離人類首次發現第一顆係外行星才過去了16年，除此之外，現在我們還有開普勒望遠鏡項目組提供的包含上千顆候選行星的列表需要逐一確認。
12月5日，開普勒項目組科學家們宣佈發現1094顆新的係外行星候選目標，這意味著過去16個月來該項目組初步鎖定的係外行星候選體數量已經達到2326顆。到目前為止，後續驗證性觀測還僅僅從中確認了33顆係外行星目標，但是研究人員們認為這些被鎖定的候選目標中最終可能將有超過80%被確認確實是係外行星。
這樣的數字增長本身就讓人興奮，但是對係外行星的搜尋並非僅僅為了增加數量這麼簡單。這是一個漫長的過程，在此過程中我們將了解外星世界的本質和多樣性。
巴塔哈告訴美國太空網的記者說：“只有當你能夠掌握一定數量的樣本時，你才可以考慮它們在統計學意義上的多樣性。因此你需要大量的樣本，而這正是開普勒望遠鏡可以做出巨大貢獻之處。”
從目前的情況看起來，外星世界的多樣性似乎相當高。天文學家們發現有的行星密度僅有聚苯乙烯泡沫大小，而另外一些的密度則和鐵相當。今年9月份，開普勒小組宣佈他們發現了一顆行星，其獨特之處是它圍繞公轉的恒星不是一顆，而是兩顆！讓人想起劉慈欣筆下的《三體》世界。
研究人員還在一些恒星的宜居帶中鎖定了一些行星目標。但是尚沒有任何一顆可以被認為是“第二個地球”，因為它們的體積明顯太大了。但是科學家們認為尋找我們宇宙第二家園的工作明年應當就將結出碩果。
尋找另一個地球
開普勒望遠鏡于2009年3月份發射升空，它利用淩星法尋找係外行星，簡單地說也就是：如果一顆恒星擁有行星圍繞其公轉運行，那麼如果恰好這顆行星的軌道平面和我們的觀測視線一致，那麼當行星從恒星面前經過時它就會擋住一部分恒星發出的光，在我們看來這顆恒星的亮度出現了輕微下降，如此我們便能推知此處行星的存在。
處於謹慎起見，開普勒望遠鏡需要三次觀測到淩星現象才會確認一顆係外行星是否存在，因此毫不奇怪，我們需要一段等待時期才能迎來開普勒的收穫期。如果有外星人也在進行類似的開普勒搜尋計劃，他們又恰好瞄準了我們的太陽，那麼他們將需要等待3年時間才能確認地球的存在，我們也需要同樣的等待過程。
因此，開普勒望遠鏡的持續運行時間越長，我們找到另一個地球的概率也就越大。現在開普勒項目運行已近三年，我們的收穫期已經開始顯現。
巴塔哈說：“我們開始能識別出那些體積較小，而軌道半徑較大的係外行星目標。”
到目前為止，這些行星中還沒有找到同時符合“地球大小”以及“位於宜居帶”兩大條件的目標。但是在下一輪開普勒發現公佈時，情況將會發生變化，對此，巴塔哈表示發佈的時間可能會在明年的6月或7月。 “人們需要耐心一些，再等待6個月左右，我們將很有希望獲得突破。”她說：“這將是一個令人興奮的春季。”
不過當然，巴塔哈和開普勒小組的其他成員們並未對此作出任何保證。並且退一步講，即便開普勒小組果真找到了符合條件的候選體，它還將需要額外的後續驗證觀測，這也將耗費數月的時間，因此對官方的宣佈時間進行預測將是十分困難的。不過有一點似乎是可以肯定的，那就是隨著發現的步伐不斷加快，我們最終找到“第二個地球”的日子將會在不久的將來到來。
那麼我們究竟會在多久之後找到這樣一顆係外行星呢？恐怕開普勒項目組成員，哈佛大學的戴夫·查波尼奧教授(Dave Charbonneau)的話非常合適作為對此問題的回答，他說：“我對我的大一學生們說，這樣的發現或許將在你們完成本科學業之前到來。這樣說的意思是，它或許在未來6個月內就會發生，也有可能還得等上4年。對此你無法判斷。”不過他說：“這將是一個偉大的時刻。”