另一個地球是否真的存在

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翻譯：葛文迪

校對：牧夫校對組

編排：張瑩

后臺：朱宸宇

https://www.scientificamerican.com/article/another-earth-or-a-blip-in-the-data-we-may-never-find-out/

天文學(xué)家認(rèn)為他們發(fā)現(xiàn)了一顆在天體中像獨角獸一般的存在：一顆可能適宜居住的系外行星。它就像地球的雙胞胎一樣，與地球大小相同，甚至可能與地球公轉(zhuǎn)周期相同，圍繞著一顆與我們太陽非常相似的恒星運行。唯一的問題是，他們不確定它是否真的存在。

這一潛在行星的第一個，也是迄今為止唯一的線索來自NASA現(xiàn)已退役的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)。2017年，該望遠(yuǎn)鏡記錄到HD 137010恒星突然變暗了10小時。這顆恒星質(zhì)量與亮度僅略小于太陽，位于天秤座，距離我們約146光年。最初，這一信號由參與眾包項目"行星獵人"的志愿者在篩選開普勒檔案數(shù)據(jù)時標(biāo)記出來，其特征符合一顆小型巖石系外行星從恒星前方經(jīng)過——即凌日——的輪廓。經(jīng)過進一步分析，一組天文學(xué)家于本周二在《天體物理學(xué)報通訊》上報告了這一可能的發(fā)現(xiàn)。

如果得到證實，這顆行星將正式命名為HD 137010 b——但事實證明，確認(rèn)其存在極其困難。

開普勒的搜索策略是連續(xù)數(shù)年凝視一片密集的星場。通過觀測標(biāo)志性的凌日現(xiàn)象，它發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆系外行星。然而，恒星變暗的原因有很多，并非都是行星所致。因此，任務(wù)科學(xué)家要求對開普勒最小的行星候選體觀測到三次凌日后，才會宣布它們?yōu)檎嬲男行恰＿@一耗時的過程在任務(wù)開始幾年后被迫中斷——望遠(yuǎn)鏡的穩(wěn)定儀器發(fā)生故障，NASA不得不將開普勒的視場切換到新的天空區(qū)域。這一新任務(wù)階段被稱為K2，每個觀測活動僅持續(xù)約80天。其中一次活動捕捉到了HD 137010 b唯一一次已知的凌日信號。

系外行星候選體HD 137010 b的藝術(shù)概念圖，天文學(xué)家認(rèn)為如果它真的存在，可能與地球有許多共同特征。

圖片來源：NASA/JPL-Caltech/Keith Miller（Caltech/IPAC）

當(dāng)有人在開普勒龐大的數(shù)據(jù)集中注意到這個單一而誘人的信號時，望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)退役，因燃料耗盡而被送入墓地軌道。

加州理工學(xué)院的天體物理學(xué)家杰西·克里斯蒂安森表示："作者們已盡力從數(shù)據(jù)中排除一切干擾，但只有一次凌日，能做的實在有限。"

哈佛大學(xué)天文學(xué)家、該研究合著者安德魯·范德堡說："單次凌日總是可能出錯的，話雖如此，這是一個非常強烈的信號——它看起來就像一顆行星。"

范德堡及其同事確實設(shè)法粗略估算了這顆候選行星的軌道速度——由此推斷其可能的公轉(zhuǎn)周期及與恒星的距離。即便如此，作者稱HD 137010 b的公轉(zhuǎn)周期可能在約300至550天之間。這一巨大范圍不僅使搜尋更多凌日信號變得復(fù)雜，也意味著這顆假想的近地雙胞胎可能距離其稍暗的恒星如此之遠(yuǎn)，以至于更像是一顆冰凍的、超大號的火星。

目前來看，確認(rèn)似乎不太可能。目前沒有其他系外行星搜尋望遠(yuǎn)鏡計劃觀測這顆恒星，更不用說長時間仔細(xì)觀測以捕獲更多凌日信號。克里斯蒂安森說："兩次凌日或許有希望，但三次凌日才是理想狀態(tài)，現(xiàn)在啟動火箭前往這顆恒星還為時過早。"但由于這顆恒星在銀河系中相對明亮且距離較近，它可能成為未來計劃中的觀測站的理想目標(biāo)——這些觀測站將能夠通過直接成像發(fā)現(xiàn)小型系外行星。

然而，即便如此也可能過于牽強。當(dāng)還有其他更確定的世界可供研究時，為何要投入數(shù)十億美元的太空望遠(yuǎn)鏡去尋找一顆可能存在的行星？范德堡還指出，即使是一些此前被認(rèn)為已通過三次凌日確認(rèn)的系外行星，后來也被證明可能是幻象。不過這一次似乎有所不同，因為其唯一一次信號的強度和清晰度令人印象深刻。他說："比起其他一些系統(tǒng)中多次凌日的信號，我對這一次單獨的凌日更有信心。"

盡管如此，他仍希望當(dāng)初規(guī)劃開普勒原始任務(wù)的天文學(xué)家們能夠不可思議地預(yù)見這顆看似平凡的恒星可能隱藏的秘密。"如果我們能凝視它四年，這就會成為無人能夠質(zhì)疑的'地球2.0'。"

責(zé)任編輯：郭皓存

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英仙座星系團中的NGC 1275