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發現者

這(zhe)個被命名為開普勒(le)(le)(le)-186f(開普勒(le)(le)(le)-186f)的行星是由美國(guo)宇航局(NASA)的開普勒(le)(le)(le)太空望遠鏡發(fa)現的。

星體特征

開普勒-186f不僅大小(xiao)與地球相似(si)，而且與所(suo)環(huan)繞的(de)恒(heng)星距離(li)也剛剛好，使(shi)其(qi)地表有(you)可能(neng)存在液態的(de)水。這(zhe)顆行(xing)星的(de)各種特(te)(te)性，使(shi)其(qi)可能(neng)擁有(you)與地球相似(si)的(de)特(te)(te)征(zheng)。開普勒-186f是其(qi)恒(heng)星星系中外圍(wei)的(de)一(yi)顆行(xing)星，處于(yu)宜居區的(de)邊緣(yuan)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhu)其(qi)表面溫度可能(neng)過低(di)，水有(you)可能(neng)結冰。這(zhe)個(ge)行(xing)星位處適(shi)于(yu)居住區域，但不意(yi)味(wei)著(zhu)它(ta)就真(zhen)的(de)適(shi)于(yu)居住，這(zhe)個(ge)行(xing)星是地球的(de)表親(qin)，但還稱不上雙(shuang)胞胎。

星體數據

這(zhe)顆行星位(wei)于(yu)天鵝座(Cygnus)，大(da)小約為(wei)地球的(de)(de)1.1倍，距離地球約500光(guang)年。它與其所環(huan)繞(rao)的(de)(de)恒星距離不(bu)太近也不(bu)太遠。

開(kai)(kai)(kai)普(pu)(pu)勒-186f圍繞(rao)著(zhu)只有太陽質量(liang)(liang)一(yi)半的(de)(de)(de)紅(hong)矮星運動。雖(sui)然之(zhi)前(qian)也(ye)曾(ceng)經(jing)在“宜居帶”內發(fa)現過一(yi)些行(xing)星，但他們的(de)(de)(de)體積相對都比較大(da)(da)，最小的(de)(de)(de)也(ye)比地球(qiu)大(da)(da)40%。相比之(zhi)下，“開(kai)(kai)(kai)普(pu)(pu)勒-186f”更類似(si)于地球(qiu)。“開(kai)(kai)(kai)普(pu)(pu)勒-186f”每隔130個地球(qiu)日(ri)繞(rao)中央(yang)恒星公轉(zhuan)一(yi)周，獲得(de)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)僅為地球(qiu)從太陽獲得(de)能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)三分之(zhi)一(yi)。科學家表示(shi)，行(xing)星位于“宜居帶”上并不(bu)一(yi)定意味(wei)著(zhu)適(shi)宜生(sheng)命生(sheng)存，上面的(de)(de)(de)溫度還(huan)強烈(lie)依賴于其大(da)(da)氣層的(de)(de)(de)組成成分。“開(kai)(kai)(kai)普(pu)(pu)勒-186f”可看做地球(qiu)的(de)(de)(de)堂兄(xiong)（Earth-cousin）而不(bu)是(shi)孿生(sheng)兄(xiong)弟（Earth-twin）。雖(sui)然天文學家已經(jing)知道(dao)“開(kai)(kai)(kai)普(pu)(pu)勒-186f”的(de)(de)(de)體積，但是(shi)其質量(liang)(liang)和組成還(huan)是(shi)未(wei)知的(de)(de)(de)。根據之(zhi)前(qian)的(de)(de)(de)研究(jiu)經(jing)驗(yan)，這顆行(xing)星很可能(neng)是(shi)巖石行(xing)星。

軌道性質

開(kai)普(pu)(pu)勒(le)-186f的(de)(de)軌道周期為(wei)129.9天，其軌道半徑是(shi)地日距離的(de)(de)36%；因(yin)(yin)此在這個距離無法(fa)確認它是(shi)否被母恒(heng)星潮汐鎖定(ding)。因(yin)(yin)為(wei)母恒(heng)星的(de)(de)光度并不高，開(kai)普(pu)(pu)勒(le)-186f接收到的(de)(de)輻射通量(liang)只有地球的(de)(de)32%。該星球位(wei)于(yu)適居(ju)帶中，但位(wei)處其邊(bian)緣，與太陽(yang)系當中的(de)(de)火星位(wei)置類似(si)。

質量密度組成

開普勒-186f的(de)半(ban)徑較(jiao)地球(qiu)大(da)約11%。其質(zhi)量(liang)(liang)、密度與(yu)位(wei)置未知；如果該星(xing)(xing)(xing)球(qiu)全由(you)鐵組(zu)成(cheng)，質(zhi)量(liang)(liang)預估0.32M⊕─3.77 M⊕（全為(wei)水或冰的(de)狀(zhuang)態）；如果組(zu)成(cheng)與(yu)地球(qiu)相近（1/3鐵、2/3硅(gui)組(zu)成(cheng)的(de)巖石），質(zhi)量(liang)(liang)有可能(neng)會(hui)是1.44 M⊕。由(you)氫和(he)氦組(zu)成(cheng)的(de)厚重大(da)氣(qi)層被(bei)認為(wei)不可能(neng)在(zai)半(ban)徑小于1.5R⊕的(de)行星(xing)(xing)(xing)形成(cheng)。年輕(qing)的(de)紅矮(ai)星(xing)(xing)(xing)輻(fu)射(she)(she)的(de)極(ji)紫外(wai)線量(liang)(liang)遠高(gao)于年老紅矮(ai)星(xing)(xing)(xing)，因此行星(xing)(xing)(xing)的(de)原始大(da)氣(qi)可能(neng)會(hui)在(zai)紅矮(ai)星(xing)(xing)(xing)輻(fu)射(she)(she)大(da)量(liang)(liang)極(ji)紫外(wai)線時遭(zao)到光(guang)致蒸發，使大(da)氣(qi)層中大(da)量(liang)(liang)的(de)氫和(he)氦經由(you)流(liu)體動力質(zhi)量(liang)(liang)流(liu)失被(bei)剝離。

協會調查目標

截至2014年4月17日，天(tian)文(wen)學家嘗試使用艾倫望遠鏡陣接收來自(zi)開普勒-186f的(de)無線(xian)電波約(yue)1個月的(de)時間，但是(shi)在這(zhe)期間并未接收到任何被認(ren)為和外星智慧生(sheng)命科技(ji)相關的(de)訊號。然而，如果輻射源是(shi)輻射各同向性(xing)，這(zhe)樣的(de)電波就需(xu)要(yao)至少阿雷西(xi)博天(tian)文(wen)臺10倍接收能力的(de)望遠鏡才能接收到。

發現意義

NASA的天體物理學部門總監(jian)保羅·赫茲(Paul Hertz指出(chu)，發現開普勒-186f，是找(zhao)到像地球(qiu)一(yi)樣的星球(qiu)的重要一(yi)步。

星體知識

宜(yi)居(ju)帶(dai)（habitable zone）是指(zhi)行(xing)星距離恒星遠近合適的區(qu)(qu)域，在這一(yi)區(qu)(qu)域內，恒星傳遞給行(xing)星的熱量適中，既不(bu)會太熱也不(bu)太冷，能夠維持液態(tai)水的存(cun)在。除了“開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186f”之外，該(gai)恒星系統還包(bao)括(kuo)其(qi)它的四(si)顆行(xing)星，它們分別是：開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186b、開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186c、開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186d、開(kai)(kai)普(pu)勒(le)-186e，但都離中央恒星太近溫度過高，不(bu)在“宜(yi)居(ju)帶(dai)”內。

研究歷史

NASA（美國航(hang)空航(hang)天局）的(de)開普勒太(tai)空望遠鏡（Kepler Space Telescope）獲得重大(da)進展。天文學家已(yi)經通(tong)過高(gao)度(du)復雜的(de)技術證(zheng)實太(tai)陽系以外存(cun)在近1000顆行(xing)星，不(bu)(bu)過其中大(da)部分都是(shi)像(xiang)木星一樣的(de)氣態(tai)巨行(xing)星，大(da)氣層(ceng)可能有毒(du)性，周圍的(de)環境(jing)不(bu)(bu)是(shi)太(tai)熱就是(shi)太(tai)冷(leng)，不(bu)(bu)適合(he)液態(tai)水和生命體存(cun)在。

而科學家經過測算開(kai)普勒-186f的(de)(de)質(zhi)量和密度，證實其符合巖石行星(xing)的(de)(de)描(miao)述(shu)。該星(xing)球圍(wei)繞(rao)著紅(hong)矮星(xing)開(kai)普勒-186f運轉(zhuan)，其半徑估計是地(di)球半徑的(de)(de)1.1倍(bei)，星(xing)球上擁有良好的(de)(de)大氣環境(jing)，處在(zai)適合液態水存(cun)在(zai)的(de)(de)“宜居帶(dai)”，那一區域(yu)對生(sheng)命體(ti)來(lai)說不(bu)太(tai)(tai)熱也不(bu)太(tai)(tai)冷，很接近地(di)球的(de)(de)環境(jing)。

紅(hong)矮星(xing)開(kai)普勒(le)(le)-186f距地球500光年，開(kai)普勒(le)(le)-186f的軌道(dao)與水(shui)星(xing)相似，對于液態(tai)水(shui)來說過熱(re)，但(dan)是紅(hong)矮星(xing)一般(ban)比太陽小，且溫度沒那(nei)么(me)高，而(er)開(kai)普勒(le)(le)-186f又(you)處(chu)在其(qi)恒星(xing)的宜居(ju)帶外緣，所以液態(tai)水(shui)可能存在。若液態(tai)水(shui)真(zhen)的存在，那(nei)么(me)部(bu)分水(shui)可能在一段(duan)時(shi)間處(chu)于冰凍狀(zhuang)態(tai)。

開(kai)普勒-186f星(xing)(xing)(xing)球(qiu)上是否有(you)地(di)表水(shui)，仍不得而知，有(you)液態水(shui)存(cun)在可能(neng)性也(ye)并不意味著一定就(jiu)有(you)水(shui)。而且(qie)NASA所謂(wei)這顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)處在“適(shi)于人類居(ju)住環境區間”并不是說它真(zhen)的(de)(de)完全像(xiang)地(di)球(qiu)一樣可任意孕育(yu)生命。其適(shi)宜居(ju)住性實際也(ye)處在人類可接(jie)受范圍的(de)(de)邊(bian)緣：比如說該行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)繞(rao)恒星(xing)(xing)(xing)運(yun)行(xing)(xing)一周的(de)(de)時間大約(yue)為130天(tian)，從(cong)恒星(xing)(xing)(xing)獲得的(de)(de)能(neng)量(liang)也(ye)僅相當于地(di)球(qiu)從(cong)太陽獲得能(neng)量(liang)的(de)(de)1/3。NASA也(ye)說開(kai)普勒-186f星(xing)(xing)(xing)球(qiu)上白天(tian)亮的(de)(de)時候，大約(yue)也(ye)就(jiu)相當于地(di)球(qiu)上落日前一小時的(de)(de)亮度。

科(ke)學家Thomas Barclay表(biao)示：“開(kai)普勒-186f可以說是地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)表(biao)親，但(dan)和(he)地(di)(di)球(qiu)(qiu)仍算不上雙胞胎(tai)。它在很多方面和(he)地(di)(di)球(qiu)(qiu)都有(you)(you)相(xiang)似(si)之處。”他說，這(zhe)顆(ke)行星(xing)雖然理論上似(si)乎有(you)(you)適(shi)于居(ju)住(zhu)的(de)基(ji)礎，但(dan)可能相(xiang)比地(di)(di)球(qiu)(qiu)，其(qi)表(biao)面更(geng)暗(an)也更(geng)冷，確切溫(wen)度(du)還得(de)取決于其(qi)周圍(wei)的(de)大氣。另一方面從(cong)其(qi)距(ju)離(li)地(di)(di)球(qiu)(qiu)500光年的(de)距(ju)離(li)來看(kan)，以人類現(xian)有(you)(you)的(de)科(ke)技，要趕(gan)往開(kai)普勒-186f恐怕也有(you)(you)些不現(xian)實——看(kan)樣(yang)子地(di)(di)球(qiu)(qiu)仍是宇(yu)宙中大的(de)奇跡啊。

奎因塔納表示：“M型紅矮星(xing)是數量多的恒星(xing)。銀河系(xi)中(zhong)最(zui)初的生命跡象很有可能(neng)就會來自圍繞一顆紅矮星(xing)運行(xing)(xing)的系(xi)外行(xing)(xing)星(xing)。”

開普勒-186f的(de)公轉周期是(shi)130天，其(qi)接收(shou)到的(de)熱量值(zhi)大約是(shi)地球從(cong)太陽那里(li)接收(shou)到的(de)相應值(zhi)的(de)1/3，這就使其(qi)位(wei)于宜居帶范(fan)圍的(de)外側邊緣。

在開普勒-186f的(de)(de)(de)正午時分站在地表(biao)向(xiang)上看，這(zhe)里(li)天空(kong)中的(de)(de)(de)“太(tai)陽(yang)”的(de)(de)(de)亮度大約(yue)僅(jin)相當(dang)于我們地球上太(tai)陽(yang)即(ji)將落(luo)下時候的(de)(de)(de)感覺。

美國航(hang)空航(hang)天局埃姆斯研(yan)究中(zhong)心下屬灣區環境研(yan)究院的(de)(de)研(yan)究科(ke)學家，有(you)關(guan)《科(ke)學》雜志論文的(de)(de)合著(zhu)者(zhe)托馬斯·巴克萊(lai)(Thomas Barclay)表(biao)示：“這(zhe)顆行星位于宜居帶(dai)這(zhe)一事實并(bing)不代表(biao)我(wo)們確定這(zhe)顆行星本身(shen)就是(shi)宜居的(de)(de)。這(zhe)顆行星地表(biao)的(de)(de)實際溫(wen)度(du)在很大(da)程(cheng)度(du)上取決于它擁有(you)何種(zhong)大(da)氣層。”

他(ta)說：“因此開普勒-186f或(huo)許可以被視(shi)作是地球(qiu)的堂兄弟，但(dan)不是雙胞胎(tai)。但(dan)它的確在很多方面(mian)都和地球(qiu)很相(xiang)似。”

開普勒-186系統(tong)中(zhong)的(de)(de)另外4顆成員是(shi)：Kepler-186b、Kepler-186c、Kepler-186d以(yi)及Kepler-186e。圍(wei)繞它們(men)的(de)(de)“太陽(yang)”的(de)(de)公轉周(zhou)期分(fen)別(bie)是(shi)4天、7天、13天以(yi)及22天，這(zhe)樣近(jin)的(de)(de)軌道距(ju)離讓(rang)它們(men)的(de)(de)地表溫度太高，生(sheng)命無法在這(zhe)樣的(de)(de)環境(jing)下存活。這(zhe)4顆距(ju)離較近(jin)的(de)(de)行星的(de)(de)大(da)小也都在地球的(de)(de)1.5倍以(yi)下。

接(jie)下來的工作將包(bao)括接(jie)著搜尋真正的“地球(qiu)雙(shuang)胞(bao)胎(tai)”，即那些地球(qiu)大小(xiao)，且在宜居帶中(zhong)圍繞一(yi)顆與太陽相似的恒(heng)星運行的系外行星，并且要測出(chu)它(ta)的化學成分。

開(kai)普勒空間望遠鏡(jing)是美國航空航天局(ju)首臺擁(yong)有(you)觀測地(di)球大小系外行星的探測設(she)備，在其(qi)運(yun)行期間對(dui)超過15萬(wan)顆(ke)恒(heng)星周圍(wei)進行了搜尋(xun)。

美國航(hang)空(kong)航(hang)天局埃姆斯(si)研究中心主要負責開(kai)普勒(le)空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)地面系統(tong)的(de)開(kai)發(fa)，任務操(cao)(cao)作以及(ji)科(ke)(ke)(ke)學(xue)數據分(fen)發(fa)。JPL則負責整(zheng)個(ge)開(kai)普勒(le)項目的(de)開(kai)發(fa)工作。科(ke)(ke)(ke)羅拉(la)多州(zhou)的(de)鮑爾宇航(hang)技術公司開(kai)發(fa)了(le)開(kai)普勒(le)空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)飛行(xing)系統(tong)并(bing)與(yu)科(ke)(ke)(ke)羅拉(la)多大學(xue)合(he)作，對任務操(cao)(cao)作和控制提(ti)供支持。