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在南方星空繪架座裡有個顏色偏橘的矮星,編號HD 40307,距離地球只有43光年,原被認為它有3顆公轉軌道緊貼著它的行星,這3個行星質量都是比地球大2.5到10倍以內的「超級地球」。最近有一批使用歐南天文台(ESO)HARPS行星搜尋器進行系外行星研究的人士,仔細檢視資料後獲得重要新發現,這顆橘矮星擁有的超級地球這類行星的數量恐怕至少是6顆,其中一顆更是不偏不倚地位在冷熱適中的適居區裡,表面可能有水。
執行系外行星搜尋計畫的HARPS,安裝在屬於歐南天文台所擁有的La Silla觀測站一座3.6米的望遠鏡上,這個搜索器以視向速度法偵測系外行星,連極小的晃動都可偵測到,精確度極高;行星繞行恆星公轉時與恆星發生極微小重力拉扯,使得恆星在光譜偵測儀上看起來會略微晃動。
一群從HARPS取得公開資料的研究人員仔細研究之後,在HD 40307系統裡又發現3顆新的系外行星,這3顆新發現的行星也全都是超級行星候選人,編號分別是e、f和g,但距離母恆星最外圈的HD 40307g最近特別引起各方高度關注,因為用HD 40307這顆恆星的資料來計算其周圍行星有沒有可能落在適居區,或者表面上可不可能有水的話,HD 40307g可以入圍得獎。
HD 40307g未被潮汐鎖定,氣候不致太極端
另一個好消息是,HD 40307g因為距離母恆星夠遠,所以它不會被潮汐鎖定。沒有潮汐鎖定的好處是不會有陰陽臉,不然的話,行星上將有半個球體永遠面向其恆星,輻射怎麼照都照不完,另一半面則背向恆星,那裡的寒冷和黑夜也是永遠無止盡。沒有潮汐鎖定的話,氣候變化就不致太劇烈,天氣或者流動的風等條件,都不會太極端。
論文共同作者Guillem Anglada-Escude分享他對這顆恆星的評估說,「HD 40307這顆恆星本身是顆略有年紀、性格平靜的矮星,如果說行星正好是落在這樣一顆恆星的適居區裡,那我們很有理由對行星的氣候條件良好這件事抱持樂觀。」
如果能確認和HD40307g相關的訊號的確都是源自這顆行星本身沒錯,根據恆星適居區定義和液態水定義,這個未來很可能獲證實是符合行星標準的星球,的確就有可能在它表面上發現存在著液態水,並且它也可能不會受到潮汐鎖定帶來的災難和折磨。
雖然目前系外行星適居條件排行榜上的行星,質量都比HD 40307g更接近地球,因此條件顯然更具優勢,一旦HD 40307g的身份獲得確認的話,它很可能也會進入排行榜前五名。
▼此圖以適居區-也就是有沒有液態水-的這項條件,就太陽系和HD 40307系統作個比較。(圖/中研院天文網)
HD40307g距離恆星約0.6AU,公轉週期200天
比較下,HD 40307這個系統裡編號b、c、d、e這4顆行星的公轉軌道位置就太靠近恆星了,以太陽系來相比,它們的軌道全都比水星還更內圈,只有編號g的這顆是位在母恆星的適居區裡而可能有水,它和恆星的距離是0.6AU左右,公轉週期200天。在這個距離下,這顆質量有地球7倍的系外行星所受的輻射量,是地球自太陽所獲得輻射量的62%左右。(AU,天文單位,即太陽與地球的平均距離,約1億5000萬公里)
11月上旬當這個發現首度公佈時,媒體和網民都興高采烈地分享這個好消息,畢竟大家都很期待哪天會被告知:宇宙中真的找到了一個蘊藏生命的星球!只不過,別忘了,HD 40307g只是個「行星候選人」,它的身份是有待確認的。關於它是否真實存在,以及它到底是顆什麼樣的行星,都仍有待確認。
該團隊表示,要更進一步確認這顆行星的細節的話,用地面型觀測儀器恐怕不太可能達成任務,因為它發生掩星事件的機率不高,想知道它的大氣條件和蘊藏生命跡象的可能性,最有機會的方式還是透過太空任務,直接以飛略的方法,去幫它照張像。
就算現階段它們只是「有可能」的行星而已,找到HD 40307系統裡的這幾顆行星,仍然對行星科學家帶來很積極的意義,即使這個系統和太陽系一點都不相似,狀態近似地球的行星仍然能在那裡成形,這項證據本身已經帶來很樂觀的訊息。
在HD 40307附近形成的行星系統雖然結構和太陽系截然不同,但是這正意味著,許多恆星和行星形成歷史雖然與太陽系和地球狀況未盡相同,但是在它們當中要找到質量和地球差距得不大、位置又在母恆星適居區中的這種行星,存在的可能性,倒也不算太低。(文/取自中研院天文網)
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