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發現者

這(zhe)個被命名(ming)為開普勒-186f(開普勒-186f)的(de)行(xing)星(xing)是由美國宇航(hang)局(NASA)的(de)開普勒太空望遠鏡發現(xian)的(de)。

星體特征

開普勒-186f不僅大小與(yu)地(di)球相(xiang)似，而且與(yu)所環繞的(de)(de)恒(heng)星(xing)距(ju)離也剛(gang)剛(gang)好，使其(qi)地(di)表(biao)有(you)可(ke)能存在液態(tai)的(de)(de)水。這顆(ke)行(xing)星(xing)的(de)(de)各種特性，使其(qi)可(ke)能擁(yong)有(you)與(yu)地(di)球相(xiang)似的(de)(de)特征。開普勒-186f是(shi)其(qi)恒(heng)星(xing)星(xing)系中外(wai)圍(wei)的(de)(de)一顆(ke)行(xing)星(xing)，處(chu)于(yu)(yu)宜(yi)居區(qu)的(de)(de)邊緣，這意味著其(qi)表(biao)面溫(wen)度可(ke)能過低(di)，水有(you)可(ke)能結冰。這個行(xing)星(xing)位處(chu)適(shi)于(yu)(yu)居住區(qu)域(yu)，但不意味著它就真的(de)(de)適(shi)于(yu)(yu)居住，這個行(xing)星(xing)是(shi)地(di)球的(de)(de)表(biao)親(qin)，但還稱不上雙胞胎。

星體數據

這顆行(xing)星位于(yu)天鵝(e)座(Cygnus)，大小(xiao)約為地球的(de)1.1倍，距(ju)離地球約500光年(nian)。它與其所(suo)環繞的(de)恒(heng)星距(ju)離不太(tai)近也不太(tai)遠。

開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186f圍繞(rao)著只有太陽(yang)質量(liang)一(yi)半的(de)(de)(de)紅(hong)矮星(xing)運動。雖然之前也(ye)曾經在“宜居(ju)帶(dai)”內發現過一(yi)些(xie)行(xing)(xing)星(xing)，但他們的(de)(de)(de)體(ti)積相對都比較(jiao)大，最小的(de)(de)(de)也(ye)比地(di)球(qiu)大40%。相比之下，“開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186f”更類似于(yu)地(di)球(qiu)。“開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186f”每隔130個地(di)球(qiu)日繞(rao)中央恒(heng)星(xing)公(gong)轉一(yi)周，獲得(de)(de)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)僅(jin)為(wei)地(di)球(qiu)從太陽(yang)獲得(de)(de)能(neng)量(liang)的(de)(de)(de)三分之一(yi)。科學家(jia)(jia)表示，行(xing)(xing)星(xing)位(wei)于(yu)“宜居(ju)帶(dai)”上并不一(yi)定(ding)意味著適(shi)宜生命生存，上面的(de)(de)(de)溫度還強烈依賴于(yu)其大氣層的(de)(de)(de)組成(cheng)成(cheng)分。“開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186f”可看做地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)堂兄（Earth-cousin）而不是(shi)孿生兄弟（Earth-twin）。雖然天文學家(jia)(jia)已經知道(dao)“開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186f”的(de)(de)(de)體(ti)積，但是(shi)其質量(liang)和組成(cheng)還是(shi)未(wei)知的(de)(de)(de)。根據之前的(de)(de)(de)研究經驗，這顆行(xing)(xing)星(xing)很可能(neng)是(shi)巖石行(xing)(xing)星(xing)。

軌道性質

開(kai)普勒-186f的(de)軌道(dao)周期(qi)為129.9天，其(qi)(qi)軌道(dao)半徑是(shi)地日距(ju)離(li)的(de)36%；因此在(zai)這個距(ju)離(li)無法確認它(ta)是(shi)否被(bei)母恒星潮汐(xi)鎖定。因為母恒星的(de)光度(du)并不(bu)高，開(kai)普勒-186f接收到(dao)的(de)輻(fu)射通量只有地球的(de)32%。該星球位(wei)(wei)于(yu)適居帶(dai)中，但(dan)位(wei)(wei)處其(qi)(qi)邊(bian)緣，與太陽系當中的(de)火星位(wei)(wei)置(zhi)類似。

質量密度組成

開普(pu)勒-186f的半徑(jing)較地球(qiu)(qiu)大(da)(da)約11%。其質(zhi)量、密(mi)度與位置未(wei)知；如果(guo)(guo)該星(xing)(xing)(xing)球(qiu)(qiu)全(quan)由(you)鐵(tie)組成(cheng)(cheng)，質(zhi)量預估0.32M⊕─3.77 M⊕（全(quan)為水或冰(bing)的狀態）；如果(guo)(guo)組成(cheng)(cheng)與地球(qiu)(qiu)相近（1/3鐵(tie)、2/3硅組成(cheng)(cheng)的巖石），質(zhi)量有可能會是1.44 M⊕。由(you)氫和(he)氦(hai)組成(cheng)(cheng)的厚重大(da)(da)氣層被認為不可能在半徑(jing)小(xiao)于1.5R⊕的行星(xing)(xing)(xing)形(xing)成(cheng)(cheng)。年(nian)輕(qing)的紅矮(ai)星(xing)(xing)(xing)輻射(she)的極(ji)紫(zi)外(wai)線量遠(yuan)高于年(nian)老紅矮(ai)星(xing)(xing)(xing)，因(yin)此行星(xing)(xing)(xing)的原(yuan)始大(da)(da)氣可能會在紅矮(ai)星(xing)(xing)(xing)輻射(she)大(da)(da)量極(ji)紫(zi)外(wai)線時遭到(dao)光(guang)致(zhi)蒸(zheng)發，使大(da)(da)氣層中大(da)(da)量的氫和(he)氦(hai)經由(you)流(liu)體動力質(zhi)量流(liu)失被剝離。

協會調查目標

截至2014年4月17日，天(tian)文學家(jia)嘗試使用艾倫望遠(yuan)鏡陣(zhen)接(jie)(jie)收(shou)來自(zi)開普(pu)勒-186f的(de)無線電(dian)波約1個月的(de)時間(jian)，但是(shi)在這期間(jian)并未接(jie)(jie)收(shou)到(dao)(dao)任何被認(ren)為和外星智慧生命(ming)科技相(xiang)關(guan)的(de)訊(xun)號。然(ran)而，如果輻(fu)射源是(shi)輻(fu)射各同(tong)向性，這樣的(de)電(dian)波就(jiu)需(xu)要至少阿雷西博(bo)天(tian)文臺10倍接(jie)(jie)收(shou)能(neng)力的(de)望遠(yuan)鏡才(cai)能(neng)接(jie)(jie)收(shou)到(dao)(dao)。

發現意義

NASA的天體物(wu)理學部門總(zong)監保羅(luo)·赫茲(zi)(Paul Hertz指出，發現開普勒-186f，是找到像(xiang)地球(qiu)一(yi)樣的星球(qiu)的重要一(yi)步。

星體知識

宜(yi)居帶(dai)（habitable zone）是(shi)指行(xing)星距離恒星遠近合適的區(qu)域(yu)，在(zai)這一區(qu)域(yu)內(nei)，恒星傳遞給(gei)行(xing)星的熱量適中(zhong)，既不會太(tai)熱也(ye)不太(tai)冷，能夠(gou)維(wei)持液態水的存(cun)在(zai)。除了“開普勒(le)(le)-186f”之外，該(gai)恒星系統(tong)還包括其它的四顆行(xing)星，它們分(fen)別是(shi)：開普勒(le)(le)-186b、開普勒(le)(le)-186c、開普勒(le)(le)-186d、開普勒(le)(le)-186e，但都離中(zhong)央恒星太(tai)近溫(wen)度過高(gao)，不在(zai)“宜(yi)居帶(dai)”內(nei)。

研究歷史

NASA（美國(guo)航空航天局(ju)）的開普勒太空望遠鏡（Kepler Space Telescope）獲得重大(da)進展。天文學家(jia)已經通過高度(du)復雜(za)的技術(shu)證實太陽系以外存(cun)在(zai)近1000顆行星，不(bu)過其(qi)中大(da)部分都(dou)是(shi)像木星一樣的氣態巨行星，大(da)氣層(ceng)可能有毒性，周(zhou)圍的環境不(bu)是(shi)太熱就是(shi)太冷，不(bu)適合(he)液(ye)態水和生命體存(cun)在(zai)。

而科(ke)學家經過(guo)測算開普(pu)勒-186f的(de)質量和密度(du)，證(zheng)實其符(fu)合巖石行(xing)星(xing)的(de)描述。該星(xing)球圍(wei)繞著紅矮星(xing)開普(pu)勒-186f運轉(zhuan)，其半(ban)徑(jing)估計是地球半(ban)徑(jing)的(de)1.1倍(bei)，星(xing)球上(shang)擁有良好的(de)大氣環(huan)境(jing)，處(chu)在(zai)適合液態水存在(zai)的(de)“宜居帶(dai)”，那一區域對生命體來說不太熱也不太冷，很接(jie)近(jin)地球的(de)環(huan)境(jing)。

紅(hong)矮(ai)星(xing)(xing)開(kai)普(pu)勒(le)-186f距地球(qiu)500光年(nian)，開(kai)普(pu)勒(le)-186f的(de)軌道與水(shui)星(xing)(xing)相似，對于(yu)液(ye)態水(shui)來說過熱，但是紅(hong)矮(ai)星(xing)(xing)一(yi)般比太陽小，且溫度沒(mei)那(nei)么高(gao)，而(er)開(kai)普(pu)勒(le)-186f又處在(zai)其恒星(xing)(xing)的(de)宜居(ju)帶外緣，所以液(ye)態水(shui)可(ke)能存在(zai)。若液(ye)態水(shui)真的(de)存在(zai)，那(nei)么部(bu)分(fen)水(shui)可(ke)能在(zai)一(yi)段(duan)時間處于(yu)冰凍狀態。

開普(pu)勒(le)-186f星(xing)球上是否有(you)地(di)表水，仍不(bu)得(de)而知，有(you)液態水存在可(ke)能性也(ye)并不(bu)意味著(zhu)一(yi)定就有(you)水。而且(qie)NASA所謂這顆行星(xing)處(chu)在“適(shi)于(yu)(yu)人類(lei)居(ju)住環境區間(jian)”并不(bu)是說它真的(de)(de)完(wan)全像地(di)球一(yi)樣可(ke)任(ren)意孕(yun)育生命(ming)。其適(shi)宜(yi)居(ju)住性實(shi)際也(ye)處(chu)在人類(lei)可(ke)接(jie)受范(fan)圍的(de)(de)邊緣：比如說該行星(xing)繞(rao)恒(heng)星(xing)運行一(yi)周(zhou)的(de)(de)時(shi)間(jian)大(da)約為130天，從恒(heng)星(xing)獲得(de)的(de)(de)能量(liang)也(ye)僅相當于(yu)(yu)地(di)球從太陽獲得(de)能量(liang)的(de)(de)1/3。NASA也(ye)說開普(pu)勒(le)-186f星(xing)球上白天亮的(de)(de)時(shi)候，大(da)約也(ye)就相當于(yu)(yu)地(di)球上落日前一(yi)小時(shi)的(de)(de)亮度。

科學(xue)家Thomas Barclay表示：“開普勒-186f可(ke)以說是地(di)(di)球的表親，但和(he)地(di)(di)球仍算不(bu)(bu)上雙胞胎。它在很多方(fang)面和(he)地(di)(di)球都有(you)相似之處。”他說，這(zhe)顆行星雖(sui)然理論(lun)上似乎(hu)有(you)適于(yu)居(ju)住的基礎，但可(ke)能相比地(di)(di)球，其(qi)表面更暗也(ye)更冷，確切溫(wen)度還得取(qu)決于(yu)其(qi)周(zhou)圍的大氣。另一方(fang)面從其(qi)距離地(di)(di)球500光年的距離來看(kan)，以人類現(xian)有(you)的科技，要趕往(wang)開普勒-186f恐怕也(ye)有(you)些不(bu)(bu)現(xian)實——看(kan)樣子地(di)(di)球仍是宇宙中大的奇(qi)跡啊。

奎因(yin)塔(ta)納表(biao)示：“M型紅矮星是數量(liang)多的恒星。銀(yin)河系中最初(chu)的生命(ming)跡象很有可能(neng)就會來自圍繞一顆紅矮星運行的系外行星。”

開普勒-186f的公轉周(zhou)期是130天，其接(jie)收到的熱量值大(da)約(yue)是地球(qiu)從太陽那里接(jie)收到的相應值的1/3，這就(jiu)使其位于宜居(ju)帶范圍的外(wai)側(ce)邊緣(yuan)。

在開普勒-186f的正(zheng)午時分站在地表(biao)向(xiang)上(shang)看，這(zhe)里(li)天空中的“太陽”的亮(liang)度大(da)約(yue)僅相(xiang)當于我們地球上(shang)太陽即將落下(xia)時候的感覺(jue)。

美國航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天局埃姆斯研究(jiu)中心(xin)下屬灣區環(huan)境(jing)研究(jiu)院(yuan)的(de)研究(jiu)科(ke)學家，有關《科(ke)學》雜(za)志論文(wen)的(de)合著(zhu)者托馬斯·巴克萊(Thomas Barclay)表示：“這顆行星(xing)位于(yu)宜居(ju)帶這一事實并(bing)不代表我們確定這顆行星(xing)本(ben)身(shen)就是宜居(ju)的(de)。這顆行星(xing)地表的(de)實際溫度在很大程度上(shang)取決(jue)于(yu)它擁有何種大氣層。”

他說：“因此開普勒-186f或許(xu)可(ke)以被視作是(shi)地(di)球(qiu)的(de)(de)堂兄(xiong)弟，但不是(shi)雙胞(bao)胎。但它(ta)的(de)(de)確在很多方面都(dou)和(he)地(di)球(qiu)很相似。”

開(kai)普勒-186系(xi)統中(zhong)的另外(wai)4顆成員(yuan)是(shi)：Kepler-186b、Kepler-186c、Kepler-186d以(yi)(yi)及(ji)Kepler-186e。圍繞它(ta)們(men)的“太陽”的公轉周期分別(bie)是(shi)4天(tian)、7天(tian)、13天(tian)以(yi)(yi)及(ji)22天(tian)，這(zhe)樣(yang)近(jin)的軌道距(ju)(ju)離讓(rang)它(ta)們(men)的地(di)表溫(wen)度太高，生命無法在(zai)(zai)這(zhe)樣(yang)的環境下存活。這(zhe)4顆距(ju)(ju)離較近(jin)的行星的大(da)小也(ye)都(dou)在(zai)(zai)地(di)球的1.5倍以(yi)(yi)下。

接下(xia)來的(de)工作將包括接著搜尋(xun)真正的(de)“地球(qiu)雙胞胎”，即那些地球(qiu)大小，且在宜居帶(dai)中圍繞一顆與太陽相似的(de)恒星(xing)運行的(de)系外行星(xing)，并且要測出(chu)它的(de)化學成(cheng)分。

開普勒空(kong)間望遠鏡是美國航空(kong)航天局(ju)首臺擁有觀測地球大小(xiao)系(xi)外行(xing)(xing)星的(de)探測設備(bei)，在其運行(xing)(xing)期間對(dui)超(chao)過(guo)15萬(wan)顆恒星周圍進行(xing)(xing)了搜尋。

美國航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天局埃姆斯研究中心主(zhu)要負責(ze)開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)空間望(wang)遠(yuan)鏡的地(di)面系(xi)統的開(kai)發，任務(wu)操作(zuo)以及科學數據分發。JPL則負責(ze)整個開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)項目的開(kai)發工作(zuo)。科羅(luo)拉多州(zhou)的鮑爾宇航(hang)(hang)技術公司開(kai)發了(le)開(kai)普(pu)勒(le)(le)(le)空間望(wang)遠(yuan)鏡的飛行系(xi)統并與(yu)科羅(luo)拉多大學合作(zuo)，對任務(wu)操作(zuo)和控制提供支(zhi)持(chi)。