美宇航局宣布重大消息：40光年外恒星周圍發(fā)現(xiàn)7顆類地行星

北京時間2月23日凌晨2點，美國宇航局在總部召開發(fā)布會，宣布在一顆近距離小質(zhì)量恒星的周圍發(fā)現(xiàn)多達7顆大小與地球接近的系外行星，并且這幾顆行星相互之間的距離很近，基本都位于這顆恒星周圍的宜居帶范圍內(nèi)，因此理論上都有可能存在大氣和海洋，從而讓人對其是否可能存在生命的可能性充滿遐想。這項發(fā)現(xiàn)表明，類似俄羅斯套碗一般擠在一起的小型巖石行星系統(tǒng)可能是相當(dāng)普遍存在的，或許這將成為在銀河系中搜尋外星生命的最佳目的地。

系外行星，英文Exoplanets，是指圍繞其他恒星（而不是太陽）運行的行星。利用各種方法，人類目前已經(jīng)確認(rèn)3449顆系外行星，另有4696顆疑似目標(biāo)等待確認(rèn)。在所有已經(jīng)被確認(rèn)的系外行星中，有348顆可能屬于擁有巖石表面的類地行星。

此次發(fā)現(xiàn)所涉及的恒星編號TRAPPIST-1，這是一顆距離地球大約40光年的小型恒星。在2016年5月，一個由比利時列日大學(xué)科學(xué)家米歇爾·格林（Micha?l Gillon）領(lǐng)銜的研究組宣布了他們的發(fā)現(xiàn)：這顆恒星周圍存在三顆距離很近，且很可能是巖石質(zhì)地的行星，分別編號為TRAPPIST-1b，c 和 d。在可預(yù)見的未來，這一系統(tǒng)毫無疑問將被列入搜尋地外生命的最高優(yōu)先級目的地之一，但這一系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)的意義還遠不止于此。

每一顆行星都是在其通過恒星前方時，由于遮擋恒星光芒，造成恒星亮度短暫性下降而被發(fā)現(xiàn)的。隨著該研究組不斷嚴(yán)密監(jiān)視這一恒星，他們逐漸意識到三顆行星是無法解釋他們所觀測到的恒星亮度變化模式的。格林表示：“到了某個階段，我們發(fā)現(xiàn)我們沒辦法解釋這些光變效應(yīng)了。”

新發(fā)現(xiàn)的行星

現(xiàn)在，利用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡對該恒星進行了長達連續(xù)3周的觀測之后，格林的研究組終于揭開了謎團：TRAPPIST-1 恒星的周圍并非只存在3顆行星，而是7顆！

距離恒星最近的兩顆系外行星，也就是TRAPPIST-1b 和 c沒有變化，但是它們的外側(cè)發(fā)生了巨大改變：編號從d一直到h，其中行星TRAPPIST-1h的軌道位于相當(dāng)外側(cè)，因此公轉(zhuǎn)的周期也比較長，因此只被觀測了1次。所有這些行星都比火星要大，大約介于地球直徑的40%~1.4倍之間。作為整體來看，這些行星的密度可能低于地球的密度，或許和木星的冰凍衛(wèi)星的密度相當(dāng)。

另外，所有這些行星的軌道都比水星到太陽的軌道更近，因此其公轉(zhuǎn)周期都很短，介于一天到一個半星期之間。因為TRAPPIST-1相比太陽質(zhì)量要小得多，也暗弱的多，因此在這樣的近距離上，這些行星反而能夠接受到比較適宜數(shù)量的光熱，從而允許液態(tài)水在其表面存在。

在此之前，科學(xué)家們構(gòu)建的TRAPPIST-1周圍行星的氣候模型顯示，這些行星表面的水體很有可能在過去已經(jīng)由于蒸發(fā)和恒星耀斑轟擊而全部喪失，從而使其不再具備適宜生命生存的條件。

但同樣的計算機模型顯示，此次新發(fā)現(xiàn)的e，f和g這三顆行星的情況可能要好得多，因此仍然有可能擁有原始的海洋。另外科學(xué)家們同樣認(rèn)為在最內(nèi)側(cè)，因此溫度也最高的三顆行星表面仍有可能存在小片的水體，而在最外側(cè)的幾顆行星上，也完全有可能存在冰雪消融而產(chǎn)生液態(tài)水體的情況。

舊金山州立大學(xué)的史蒂芬·凱恩（Stephen Kane）表示，這項發(fā)現(xiàn)對于地外生命搜尋的意義還不僅限于此。恒星TRAPPIST-1周圍的這一大批行星在很多方面都讓人想到木星的冰衛(wèi)星們：它們擠在一起靠的很近，并且相互之間存在引力攝動效應(yīng)。比如最內(nèi)側(cè)的那顆行星每公轉(zhuǎn)8圈，第二顆行星正好公轉(zhuǎn)5圈，第三顆行星正好公轉(zhuǎn)3圈，而第四顆則公轉(zhuǎn)2圈，這是一種8：5：3：2的軌道共振關(guān)系。

這種緊密的引力鐘擺效應(yīng)可能會更加有利于生命在這些不同星球上的擴散。凱恩表示：“我認(rèn)為這種關(guān)系將極大地增加物質(zhì)在這些星球之間發(fā)生交換的可能性。只要在一顆行星上出現(xiàn)生命物質(zhì)，很快這些物質(zhì)就會擴散到其他幾顆鄰近的行星上去。”

需要后續(xù)更多觀測

格林的團隊現(xiàn)在正計劃嘗試確定這些行星的質(zhì)量大小。這將有助于他們判斷這一系統(tǒng)的成因，并評估該系統(tǒng)最內(nèi)側(cè)的行星表面擁有火山的可能性，就像木星最內(nèi)側(cè)的冰衛(wèi)星——木衛(wèi)一（Io）那樣。他們同時也在努力弄清楚恒星TRAPPIST-1的這種情況究竟是一種特例還是普遍情況，如果是后者，那就意味著這樣的情況在小質(zhì)量恒星中是相當(dāng)普遍的。格林表示：“那樣將會非常有趣。”

目前，正有另一個項目正嘗試在該系統(tǒng)內(nèi)搜尋生命存在的跡象，并且已經(jīng)取得了一些初步結(jié)果。利用哈勃空間望遠鏡，研究團隊已經(jīng)在TRAPPIST-1b，c，d，e，f和g行星的周圍發(fā)現(xiàn)了模糊的大氣狀痕跡，而即將在2018年發(fā)射升空的新一代“詹姆斯·韋伯”空間望遠鏡將有能力對這些行星的大氣化學(xué)成分開展詳細分析和研究。

但是在目前階段，對于這幾顆行星，我們很多的猜想都還僅僅是猜想而已?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這些行星靠的如此之近，一旦一顆行星受到隕星撞擊，物質(zhì)很容易在不同行星之間發(fā)生交換。但除此之外，美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們也開玩笑的說，那上面要是有人，那么在不同行星之間串門也會非常便捷。但是請記住，在更多的觀測數(shù)據(jù)獲取之前，很多事情都言之尚早（晨風(fēng)）