科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆距離地球僅18光年的超級地球系外行星GJ 251c

一顆新的系外行星候選者近日引起了天文學(xué)界的關(guān)注，被認(rèn)為可能是迄今最適合尋找外星生命的星球之一。這顆名為GJ 251c的超級地球，距離我們僅18光年，質(zhì)量至少約為地球的3.84倍。更令人振奮的是，它正好位于其母星的“宜居帶”——這里距離恒星既不過遠(yuǎn)也不過近，適合液態(tài)水的存在。

賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)家Suvrath Mahadevan表示：“這顆系外行星處于‘金發(fā)姑娘區(qū)’，也就是宜居地帶，如果擁有合適的大氣層，其表面可能存在液態(tài)水?！?/p>

科學(xué)家們?nèi)栽谘芯磕茉杏男乔驊?yīng)具備哪些復(fù)雜的要素，但有幾個關(guān)鍵特征是首要考察內(nèi)容。首先，這顆星球必須具備與地球類似的固體巖石結(jié)構(gòu)，此類星球才更有可能孕育生命；其次，星球需處于溫度適合液態(tài)水存在的距離范圍內(nèi)，即所謂生命的“溶劑”。

在已發(fā)現(xiàn)的數(shù)千顆系外行星中，同時滿足上述兩個條件且距離較近的星球極為罕見，因此GJ 251c的出現(xiàn)堪稱天文學(xué)寶藏。加州大學(xué)歐文分校天文學(xué)家Paul Robertson指出：“GJ 251c尤其寶貴，因為它的主星距離我們非常近，從宇宙尺度來看幾乎就在‘隔壁’?！?/p>

GJ 251c繞行的母星為GJ 251，是一顆紅矮星，質(zhì)量和直徑約為太陽的三分之一。正因為體積小、溫度低，其宜居帶離恒星更近，這種情況下，行星軌道周期較短，科學(xué)家更易在觀測中發(fā)現(xiàn)重復(fù)信號。

以加州大學(xué)歐文分校Corey Beard為首的天文學(xué)團(tuán)隊，選擇GJ 251作為近距離低質(zhì)量星球的觀測目標(biāo)。此前，這顆恒星已被證實擁有一顆系外行星GJ 251b，質(zhì)量為地球的3.85倍，但軌道周期僅14.2天，距離恒星太近，不適宜生命。此外，天文學(xué)家已累計收集超過20年的相關(guān)觀測數(shù)據(jù)。

該團(tuán)隊使用更高分辨率設(shè)備，針對恒星因行星引力牽引而產(chǎn)生的細(xì)微運動進(jìn)行研究。他們不僅再次捕捉到已知行星的信號，還首次發(fā)現(xiàn)第二顆行星的跡象，其軌道周期為53.6天，正好處于恒星的宜居帶。

目前，科學(xué)家對GJ 251c所知還不多，僅通過引力數(shù)據(jù)測得其質(zhì)量。由于這顆行星不會從恒星前方經(jīng)過，暫時無法確定其直徑及其他更多屬性。幸運的是，研究人員認(rèn)為，GJ 251c極有希望在未來的直接成像項目中被檢測到，屆時天文學(xué)家可憑借新技術(shù)直接觀測其表面及大氣狀況。

“我們正處于技術(shù)和分析方法的前沿階段，”Beard表示，“新發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計意義非常顯著，但由于觀測設(shè)備和方法仍有限，對這顆行星身份仍需進(jìn)一步確認(rèn)。我們迫切需要新一代望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行直接成像研究，同時還需整個天文界和社會的廣泛投入。”

科學(xué)家們也在期待新一代望遠(yuǎn)鏡能夠揭示GJ 251c是否擁有足以鎖住熱量、讓海洋在表面自由流淌的大氣層。Mahadevan補充道：“雖然我們目前尚無法確認(rèn)GJ 251c是否存在大氣層或生命，但它是未來探索的極具潛力目標(biāo)。這項發(fā)現(xiàn)令人激動，但有關(guān)這顆星球的謎團(tuán)仍有待解答?！?/p>

相關(guān)研究論文已發(fā)表在《天文學(xué)雜志》。