弗拉格斯塔夫的杰夫·马西 (Geoff Marcy) 谈开普勒任务的非凡行星发现

自 2009 年发射以来,美国宇航局的太空望远镜开普勒已经确定了太阳系以外的 1,235 颗候选行星。开普勒现在已经确认了15颗行星,发现了一颗仅比地球稍大的岩石行星,并发现了一个由六颗行星组成的行星系统。 2011 年 5 月 2 日,在亚利桑那州弗拉格斯塔夫的一次公开演讲中,著名的行星猎人 Geoff Marcy 博士是开普勒任务的联合调查员之一,也是加州大学伯克利分校系外行星研究的先驱。 .


我参加了他的演讲,题目是地球大小的行星和宇宙中的智慧生命.我想知道,随着许多新行星在遥远的太阳系中被发现,玛西是否相信我们会在宇宙中找到其他智慧生命?

其他系外行星科学家——专门寻找和研究太阳系以外遥远世界的行星侦探——本周也聚集在弗拉格斯塔夫,在由 NASA/JPL 系外行星探索计划共同主办的会议上讨论最近的发现,题为探索奇异的新世界:从巨行星到超级地球.那些会议与会者也有很多话要说。


行星侦探 Geoff Marcy 是加州大学伯克利分校的天文学教授。

系外行星研究正处于鼎盛时期。截至 2011 年 5 月 6 日,已确认有 548 颗系外行星上市在里面系外行星百科全书.开普勒太空望远镜应该通过持续监测超过 150,000 颗恒星的亮度来发现更多。

玛西 - 谁在发现第一个已知的行星围绕一颗类似太阳的恒星运行(1995 年 51 Pegasi b)——解释了开普勒如何看待新行星:

我们看不到行星,看不到恒星的圆盘,但我们可以测量恒星的亮度。很简单——拍一张照片并测量你得到了多少光子。如果这颗恒星以一种几乎无聊的方式一遍又一遍地反复变暗,那就告诉你有一颗行星围绕着那颗恒星运行。地球大小的行星会使恒星发出的光减弱约 1% 的 1/100。




艺术家对飞马座 51 b 的概念,这是在主序星或与太阳处于同一演化阶段的恒星周围发现的第一颗行星。 (维基共享资源)

马西博士说开普勒是一个一米长的望远镜,具有 10 度乘 10 度的大视野——你的手伸开一臂的大小。它的 95 兆像素相机每分钟同时拍摄相同的 150,000 颗星星,每 30 分钟累加一次结果。开普勒专注于天鹅座和天琴座之间的天空区域。开普勒将在其 3.5 年任务的整个过程中监测这些相同的恒星。

开普勒 10b 是开普勒发现的第一颗岩石行星——它只比地球大 40%。在发现开普勒 10b 之后,科学家们能够通过观察恒星光的多普勒频移来计算出它的质量。马西解释说,行星质量越大,它对恒星的引力就越大。然后科学家们能够计算出它的密度。开普勒 10b 的密度比地球大,可能由铁和镍组成。它的轨道距太阳的距离是水星的 20 倍。

谈到开普勒 10b,马西说:


我们有一颗我们确信是固体的行星。我们知道它的质量。我们知道它的大小。我们甚至知道它的轨道。我们知道它离恒星有多近,但我们没有这颗行星的一张照片。我们甚至在猜测表面的样子,坦​​率地说,内部结构——也许有地幔、地核和磁性发电机,谁知道呢——这是理论计算的内容。这是人类历史上一个惊人的时刻。

2 月,开普勒团队宣布发现了 1,235 颗候选行星。马西说,其中 90% 到 95% 可能是行星。其他将是误报。这些行星中的大多数都接近地球大小,大约有 130 颗恒星有两个或更多的行星。一颗恒星,开普勒 11,有六颗行星,其轨道适合金星的轨道。

下面的视频显示了开普勒截至 2011 年 2 月 2 日发现的多行星系统;轨道贯穿整个任务(三年半)。据今年早些时候将该视频发布到 YouTube 的 D. Fabrycky 说:

相对于系统中的其他行星,从热色到冷色(红色到黄色到绿色到青色到蓝色到灰色)是大行星到小行星。


在 1990 年代以来(截至 2011 年 5 月 6 日)使用各种方法确认的 548 颗系外行星中,大多数都是木星的大小。最近的发现有所不同。玛西说:

宇宙包含越来越多的越来越小的行星。两个月前我们不知道这一点。木星(与太阳系中最大的行星一样大或更大的行星)发生了,它们发生了,但它们很少见。土星和海王星[比木星略小,但仍然是巨大的行星]发生了,它们更常见一些。但与两倍于地球大小的行星相比,它们仍然很少见。

他说,开普勒还发现了更多的行星,它们的轨道离它们的恒星更远,而且红矮星更常见地拥有地球大小的行星。

那么,有了所有这些行星,玛西是否相信宇宙中充满了智慧生命?开普勒的目标之一是寻找可能支持生命存在的类地行星,但是,马西说,对于类地行星是否也拥有像我们人类在地球上一样的文明,目前还没有定论。 Marcy 提出单细胞生命可能在宇宙中很常见的论点。然而,他说,智能生命可能很少见。他指出了恐龙 2 亿年的历史和水母持续 5 亿年的跨度。他还建议我们可能已经接触过智能生命,如果它就在那里的话。他说:

一旦你很聪明,一旦你有一个大脑袋,那么聪明就会有一些不利的方面,即你可以制造武器:化学、生物、核,并且你有能力制造可以破坏你的全球环境的机器。我们都知道,我们的智力对我们作为一个物种的生存构成了最大的威胁之一。我们不知道这个问题的答案:聪明物种的典型寿命是多少?也许一个聪明的物种只存在几千年,它们像圣诞树的灯一样忽明忽暗,忽明忽暗。也许银河系有一些明亮的光,但它们来来去去。

他说他相信我们应该寻找生活,寻找广播和电视信号——寻找我们的志同道合的精神。

开普勒将继续发布惊人的发现,因为它会扫描其 150,000 颗恒星以寻找遥远行星的迹象。其他任务,例如计划于 2014 年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜,将为我们提供有关已发现的系外行星的更多信息。