离太阳最近的行星 距离太阳最近的天体是什么
好消息,天文学家在太阳附近的一颗恒星周围,发现了两个可能适合居住的系外星球。这是由加那利群岛天体研究所 (IAC) 的研究人员,领导的一个国际科学小组找到的。可他们是如何神奇的发现,数光年之外的行星的呢?
目前,寻找系外行星的方法有很多,但最常用的还是凌日法。是指当系外行星从母恒星与地球之间经过时,行星会遮挡住部分恒星发出的光线,造成我们观察到的恒星亮度发生轻微减弱。
通过对这种轻微光变的探测,就可以推知系外行星的存在。截至目前,人类找到的所有系外行星中,超过70%是通过这种方法发现的。
上图:光变曲线显示了恒星光度因凌日而发生的变化
但凌日现象比较罕见,绝大多数系外行星无法通过这种方法找到。例如本次事件的主角——两颗可能适合居住的系外星球,就用到了径向速度法。
1995年,人类首次在类太阳恒星周围发现行星——飞马座51b,用的就是这种方法。该方法所依据的原理是多普勒效应,因此也被称为多普勒效应法。
原理是行星在围绕母恒星运行时,会给恒星一个牵引力,导致恒星所发出的光谱相应会产生红移和蓝移。因此通过对这些光谱偏移进行分析,就能从中推导出恒星的径向速度(朝向地球或远离地球的运动速度)。
上图:当一颗恒星向地球移动时,它的光谱会发生蓝移,而当它远离我们时会发生红移。
而且目前的光谱仪器,已经可以检测出低至1米/秒的速度变化,所以能轻而易举的推测出行星的质量、周期等信息。因此截至2022年11月,通过使用径向速度法,已经发现了1,018颗系外行星(约占总数的 19.5%),包括本次事件中的两颗。
这两个与地球差不多大小的行星,围绕着一颗编号为 GJ 1002 的红矮星运行,并都位于该恒星的宜居带内。
而所谓宜居带,就是一段围绕恒星运行的轨道范围。在这个范围内,行星表面可以在足够大的大气压力下支持液态水。
且自 1953 年首次提出该概念以来,已经有许多恒星被证实拥有一颗宜居行星,甚至存在多颗宜居行星组成的恒星系统,例如本次发现中的GJ 1002。
GJ 1002 是一颗红矮星,距离太阳系15.8光年,位于鲸鱼座。其半径是太阳的14%,质量仅为太阳的八分之一。因此它是一颗相当凉爽、昏暗的恒星。这意味着它的宜居带非常接近恒星。
例如两者之一的类地行星——GJ 1002b,有1.08个地球质量,完成绕恒星公转一周仅需10天多一点,而另一颗恒星——GJ 1002c,则需要21天多一点,有1.36个地球质量。
当然仅仅是与地球相似,并不能证明上面有生命,还需检测其大气是否存在氧气等条件。不过研究人员认为,这颗恒星离我们的太阳系很近,这意味着可以根据这两颗行星的反射光或热辐射,来分析它们的大气层成分——包括是否有氧气。
由此看来,宜居星球在宇宙中似乎很多,事实也确实如此。要知道大约五分之一的类太阳恒星,在宜居带中都有一个“地球大小”的行星。
假设银河系中有 2000 亿颗恒星,那么银河系中就有 110 亿颗,可能适合居住的地球大小的行星。
如果再把众多质量比太阳小很多的红矮星也考虑在内,那么适合居住的行星将增加到 400 亿颗。甚至离咱们最近的宜居星球,仅距地球约 4.2光年,它就是位于半人马座的比邻星 b。
可如果宇宙真的如此拥挤,为何咱们却始终不见外星文明?也许答案很简单,要么是没有一个文明能突破光速的限制,全都灭绝在自己的星球上;要么是咱们人类不配!
如果许多在恒星宜居带中运行的岩石行星上都存在生命,外星文明可能不会浪费他们的资源向所有生命发送信号。
因为一旦无差别的发送信号,便意味着他们可能在尝试与“外星变形虫”交流。因此如果生命真的很普遍,那么聪明的外星文明应该会对更高级的生命感兴趣,并检测其技术信号。
可惜的是,地球的技术信号依旧难以检测。因为虽然自20世纪30年代以来,地球一直在发射可从太空检测到的无线电信号,且理论上已经覆盖了大约 15,000 颗恒星及其绕行行星,但这只是银河系中多达 4000 亿颗恒星的一小部分。
此外,就算外星文明接收到了信号,发出的任何回信也需要很多时间才能传回。因此目前来说,自地球开始向外广播以来,只有50光年以内的文明有时间做出回应。
更糟糕的是,地球上最古老的无线电信号并不是有意向太空广播的,因此这些信号会在大约一光年之外变得非常混乱,以至于外星文明无法接收。
总而言之,比起没有文明能够进行星际航行,作者更愿意相信“人类对于外星文明来说,只是如同“外星变形虫”一样的生命。”否则人类也太过孤独了!
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