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天文学家估计:银河系中存在60亿颗类地行星_科技频道_

发布日期:2020-06-28 07:26   来源:未知   阅读:

银河系中存在60亿颗类地行星?如果这是真的,这将大大超出我们的认知。但是这个数字,并不是我们看起来那么简单。

银河系拥有超过4000亿颗恒星,即使存在60亿颗类地行星,他们也将广泛分布在银河系的各个角落,彼此相距甚远。

这个数字是由一项最新研究成果提出来的,这项研究的共同作者,是来自不列颠哥伦比亚大学的米歇尔?库伊莫托和杰米?马修斯。这篇文章公开发表在《天文期刊》上,标题是“检索全部开普勒二号数据,预估FGK型恒星的发生率”。

所谓类地行星,指的是由岩石组成的、与地球大小相近且围绕着类太阳恒星或G型恒星公转的行星。此外,它还必须处于该恒星周围的宜居带内,与恒星保持合适的距离以保证星球上留得住液态水。值得注意的是,我们迄今为止所探测到的系外行星,大多数都是像海王星大小,且远离宜居带的行星。

[文字说明]艺术家为不同类型恒星的宜居带所作的插画

来源:美国国家航空航天局

“通过我的计算,发现每一个G型恒星所拥有的类地行星上限为0.18颗。”共同作者米歇尔?库伊莫托在一篇通讯稿上指出,“估算不同恒星周围各类行星的普遍性,能对行星的形成和演化理论提供重要约束,也可以为将来探索系外行星提供助益。”

在之前的研究中,关于类地行星的发生概率都表述不一,每一颗类太阳恒星周围存在宜居类地行星的数量,从0.02到大于1不等。

“我们的银河系拥有4000亿颗恒星,7%属于G型恒星。”马修斯说,“那就意味着我们的银河系中仅有不到60亿颗恒星可能有类地行星。”

绝大多数的已知系外行星,都是通过渡越时间测量法发现的。自动观测站(例如“开普勒”探测器)会监控行星划过恒星表面时恒星亮度的下降变化(来判定行星的存在),但那种方法存在不可避免的偏差。

与较小的行星相比,较大的行星更容易沉浸在星群里。现已发现了更多的大型气体行星,而鲜少发现较小的岩石行星。开普勒望远镜也更有可能发现轨道周期较短的行星。因此不能仅仅用开普勒的数据来推断整个银河系。

2014年2月,开普勒数据发布了715颗确认行星的规模。开普勒的结果并不能真正反映系外行星的数量,因为它更容易发现较大的行星。在NASA发布的论文中,研究人员写道,“寻找地球大小的行星是一项具有挑战性的工作,因为它们体积小,传输信噪比(S/Ns)低。这意味着行星探测管道发现它们比发现较大的行星要困难得多,而且在数据中被类似凌日的噪声所混淆的风险也更高。”

为了克服这种抽样偏差,Kunimoto使用了一种被称为“正向建模”的技术。她解释说:“我首先模拟开普勒搜索的恒星周围的系外行星的全部数量。根据我的行星搜索算法找到它们的可能性,我把每颗行星标记为‘探测到’或‘错过’。然后,我将探测到的行星与我实际的行星目录进行比较。如果模拟结果非常接近,那么最初的行星数量很可能很好地代表了围绕这些恒星运行的行星的实际数量。”