NASA宣布首次發現「新太陽系」：7大行星、3個有水

06-19

美國宇航局（NASA）於美國東部時間2月22日下午1:00（北京時間23日凌晨2:00）舉行發布會，宣布其Spitzer斯皮策太空望遠鏡首次發現了第一個包含七個地球大小行星的行星系統。七個行星中的三個位於母恆星附近的可居住區，其中一個岩石行星上可能含有液態水。

這個發現刷新了太陽系外圍繞一顆恆星可居住區域行星數量的記錄。所有七個行星在合適的大氣條件下都有可能具有液態水——眾所周知水是生命的關鍵——其中三個處於可居住區的行星具有水的幾率最高。

「這一發現可能是尋找適於居住的環境的重要一步。」NASA科學任務理事會（Science Mission Directorate）副管理員Thomas Zurbuchen說。「對『我們在宇宙中是否孤獨』的回答是一個重要的科學優先事項，在可居住區首次發現這麼多行星是實現這一目標路道路上非凡的一步。」

該行星系統距離地球約40光年（235萬億英里）的水瓶座。由於位於我們的太陽系之外，這些行星被科學地稱作地外行星。

這個地外行星系統被稱作TRAPPIST-1。2016年5月，研究人員使用位於智利的TRAPPIST望遠鏡發現了三個星星。在歐洲南方天文台超大望遠鏡等幾個基地望遠鏡的協助下，斯皮策確認了其中兩個行星的存在，並發現了另外五個行星，將新發現行星的總數增加到七個。

新的結果會在周三的《自然》雜誌上公布，並在NASA於華盛頓總部舉行的新聞發布會上對外宣布。

視頻：戳此觀看

研究團隊精確測量了七個行星的大小，並評估了其中六個的密度。

基於它們的密度，所有的TRAPPIST-1行星都有可能為岩石形態。進一步的觀察將有助於確定它們是否富含水深知是液態水。七個行星中最外圍的一個質量尚未評估，科學家認為它可能是一個冰冷的「雪球」，不過尚需進一步觀測。

「TRAPPIST-1的七大奇蹟是已知第一個圍繞這種恆星的地球大小的行星。」來自比利時列日大學的外行星調查的主要研究員Michael Gillon說，他同時也是論文的主要作者。「這是目前為止研究潛在可居住地球大小世界的最佳目標。」

同我們的太陽相比，TRAPPIST-1中心恆星——被分類為超冷矮星——是如此涼爽，以至於水可以在距離恆星很近的行星上存在。七個行星的軌道半徑都小於水星同太陽之間的距離。行星彼此之間也非常靠近。如果一個人站在其中一個上面，他可以遙望到臨近星星上的地表特徵和雲層，其大小就彷彿我們從地球上看到月亮這般。

七個行星有可能自轉周期與公轉周期相等，這意味著星球總是以同一面對著恆星，另一側是永恆的黑夜。這也意味著它們的天氣模式將完全不同於地球。

斯皮策是圍繞地球旋轉的紅外太空望遠鏡，非常適合用來研究TRAPPIST-1，後者在人眼所不能見的紅外線下發光最亮。2016年秋天，斯皮策連續對TRAPPIST-1進行了500小時的觀測。

「這是我在操作斯皮策望遠鏡14年中見過的最令人興奮的結果。」NASA科學家Sean Carey說。「斯皮策將在秋天跟進，進一步完善我們對這些行星的理解，以便詹姆斯·韋伯空間望遠鏡可以跟進，對該星系更多的觀測肯定會揭示更多的秘密。」

繼斯皮策的發現之後，NASA哈勃望遠鏡開始對四個行星，包括處於可居住區內的三個行星進行篩查。這些觀察旨在評估這些行星表面氫氣為主的大氣層的存在。

2016年5月，哈勃團隊對最內層的兩個行星進行了觀測，沒有發現大氣層。這一結果更加支持這些行星本質上的岩石構造。

「TRAPPIST-1星系是研究地球大小星星周圍環境的最佳機會之一。」哈勃研究項目的共同領導人兼太空望遠鏡科學研究所天文學家Nikole Lewis說。NASA專門用來搜尋行星的開普勒太空望遠鏡也正在對TRAPPIST-1進行研究。開普勒計劃旨在運用凌星測光方法去尋找處於可居住區的系外行星。如果有行星環繞著寄主星運行，當行星走到寄主星與觀察者之間的視線上，就會阻擋了部份光線。天文學家根據開普勒太空望遠鏡偵測到寄主星的亮度呈周期性的變化，從而計算出行星的體積和軌道形狀等相關資料。開普勒「K2任務」通過測量恆星亮度的微弱變化來探知新行星的特性，這些觀測將允許天文學家增進對已知行星屬性的認知。K2觀測將於3月份結束，屆時觀測結果會對公眾展示。