[转帖] 【科技】寻找另一个“地球”？开普勒太空望远镜新发现[1P]

导语：茫茫宇宙，适合生命存在的地球村是否独此一家？最近，开普勒探测器又发现一大批行星，天文学家寻找地外生命又有了新目的地。开普勒探测器究竟是如何发现行星的？美国宇航局这次为何能公布如此多系外行星？这场大发现背后究竟隐藏着哪些秘密呢？

撰文：Nadia Drake

这张假想图是开普勒太空望远镜发现的众多行星中的一个：Kepler-186f。
插图：NASA AMES/JPL-CALTECH/T. PYLE

　　时至今日，夜空中到处都是行星已经不再是天方夜谭了。随着美国宇航局的开普勒探测器继续将“渔网”撒向星辰大海，如今我们发现行星的速度可谓前无古人。

　　本周一，开普勒团队宣布，他们又确认了1284颗系外行星。迄今为止，开普勒计划共发现了2325颗系外行星，共占银河系中已知行星数量的三分之二。

　　5月10日，普林斯顿大学的Timothy Morton在新闻发布会上说道：“这是我们宣布最多系外行星的一次发布会。”

　　在这些新发现的行星中，大约有500颗行星可能与地球一样是岩石行星，其中9颗处于所在星系的宜居带，或处于行星表面可维持液态水存在的区域。某些行星很可能与目前已知的、最类似地球的天体很类似，如Kepler 186f和Kepler 452b。

　　开普勒项目科学家、美国宇航局艾姆斯研究中心的Natalie Batalha称：“我们正在对星系取样，想弄清到底有多少颗行星，弄清我们还需要探测多远才能找到像地球一样潜在宜居的行星。”

　　科学家使用了新型自动化技术才找到最近这一大批外星行星。该技术由Morton研发，能够整理归类开普勒探测器发回的大量数据。昨天出版的《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）上对此有详细描述。这项基于统计学的自动化技术开发出来之前，寻找并确认系外行星的存在是一项十分耗时的工作，而且需要后续的观测才能排除掉那些可能伪装成行星的天体。

　　人类发现第一颗系外行星是在20年前，那是一颗与木星大小相当的大行星，正围绕着类似于太阳的一颗恒星运转。在那之前，许多科学家甚至怀疑我们到底能不能在太阳系外找到哪怕一颗行星，更遑论找到数千颗了。如今发现的这数千颗系外行星中，大部分都是最近两年的成果。

　　美国宇航局天体物理部门的负责人Paul Hertz称：“如今我们知道系外行星其实很普遍，知道银河系里的多数恒星都拥有行星系统，知道银河系里相当一部分恒星都拥有潜在宜居的行星。我们在宇宙中是否独此一家？知道上面那些才是回答这个问题的第一步。”

隔壁的“地球”？

　　2009年，开普勒探测器发射升空之后，才使得寻找系外行星的难度大大降低。曾有四年时间，该探测器只盯着银河系平面上那么一小块闪闪发光的区域。从停留在太空中开始，这部望远镜就一直以无以媲美的精确度，观察着从150000多颗恒星面前飞过的恒星。（行星从恒星圆盘前飞过时会造成恒星光线变弱，这就是发现行星的原理。）

　　科学家根据这种闪烁，就能确定出遥远行星的大小，以及围绕某个恒星运行的行星数量，并计算出行星围绕其恒星公转一周的时间。

　　然而，那一块天空只是沧海一粟，开普勒要想看到一颗行星，它上面的望远镜必须恰好与行星对齐。Batalha从开普勒发现的结果推测，银河系中很可能布满了与地球很类似的行星。

　　她说：“单单在我们所在的银河系里，就有10亿多颗这类行星。然后，你可能也会问‘距离我们最近的潜在宜居行星在哪里？’ 结果你会发现它在11光年之外。从天文上看，这个距离确实已经非常近了。”

　　Batalha指出，科学家们仍在努力计算出类地行星的普遍性。截至目前，大约25%的红矮星系统里可能存在着某些类似地球的行星。如果将更大、更热的恒星考虑在内，这一比例可能要低一点。不过，数据尚在分析当中，据Batalha称，更加精确的估测预计将在2017年发布。

处处有行星

　　最近这次大发现所使用的数据来自于开普勒探测器当初能正常运转的时候。2013年，该探测器上四个反应轮中的第二个丢失，它也因此无法再精确地盯住某个区域。不过，科学家们并未终止这个项目，而是试图想办法利用太阳光来校准它，并为它从新设置任务，让它去研究比以前那片天域更大的地方。

　　从K2计划启动以后，开普勒共囊获了几十颗行星，并开始观测超新星、在星系中游荡着且不围绕任何恒星运转的独行天体，甚至观测距离很近的海王星之类的行星。开普勒探测器也证明了自己是多么坚强：就在几周前，它才从另外一个近乎毁灭性的机械故障中恢复过来，重新站稳了脚跟。

　　“这个探测器的一切看起来都挺好。”开普勒计划负责人Charlie Sobeck如此说道。

　　有开普勒热情的眼神继续盯着天空，加上地面、太空即将出现的各种观测站，我们对宇宙的观测还将继续出现翻天覆地的变化。

　　Batalha说：“当你仰望星空时，你看到的不只是散发着微光的恒星，你还会将其看作散发着微光的行星系统。这是我们寻找地外生命存在证据的宏观目标的一个部分，我们想知道我们是否独此一家。”