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過半數類太陽恆星可能具有多岩石的行星
2008-03-28 18:20:48 | 人氣(60)
天文學家們發現,於咱們星系盤狀物中諸多類太陽的鄰近恆星,可能具有作繞軌運行之多岩石、類地球的行星 (terrestrial planets)。此些發現暗示,具有存在生物可能性的天體比人們認為的還多。

隸屬哈佛-史密森天體物理學中心(the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)目前處於帶薪休假中的美國天文學家Michael Meyer,使用了美國航太總署的斯皮茲太空望遠鏡(NASA`s Spitzer Space Telescope),來探究銀河星系中類似咱們的行星系是否普遍。

Meyer及其同僚們發現,至少20%(可能多達60%)類太陽的恆星可能具有類地球的行星。

2008年2月17日,美國科學促進協會(the American Association for the Advancement of Science)在波士頓市舉行的年會新聞簡報中,Meyer宣佈了此些發現。該研究結果發表於2008年2月1日版的《天體物理雜誌通訊》(Astrophysical Journal Letters)。

此些天文學家研究過六群質量類似咱們太陽的恆星。此些恆星根據年齡範圍被分成從3百萬到1千萬年、1千萬到3千萬年、3千萬到1億年、1億到3億年、3億到10億年及10億到30億年等組群。

Meyer宣稱:他們渴望對圍繞著類太陽恆星之氣體及塵埃的演變進行研究,並與太陽系初期的演變進行比較。太陽的年齡約46億年。

斯皮策太空望遠鏡能在各種溫度下發現宇宙塵。此些天文學家找尋了熱宇宙塵(溫度高於華氏2千度)、暖宇宙塵(溫度介於華氏-280度到80度間)及冷宇宙塵(溫度從華氏-380度到-280度)。

由於較靠近恆星的塵埃比較遠離恆星的塵埃來得熱,此些溫熱的塵埃很可能探索出以類似環繞咱們恆星(太陽)之地球及木星間的距離,對恆星作繞軌運行的物質。

Meyer宣稱:他們發現,於上述四組較年輕恆星群的每一群中,約10到20%的恆星顯現了起因於溫熱塵埃的散發物,不過於年齡高於3億年的恆星群中,不常發現溫熱的塵埃圍繞著恆星。

Meyer附言:這類似被認為跨於咱們太陽系形成及動態演變等的時階(time scales)。理論模型及隕石數據顯示,由於較小天體間的碰撞,地球在1千到5千萬年間形成。

在另一項研究中,史密森天體物理觀測台(the Smithsonian astrophysical Observatory)的Thayne Currie及Scott Kenyon與包括美國阿拉巴馬大學(the UA)的Rieke及Zoltan Balog等同僚們也發現了,來自圍繞著年齡從1千萬到3千萬年等恆星之類地球行星形成物的塵埃證據。

Meyer宣稱:他們的證據顯示,類似的變化過程可能正於年齡從3百萬到3億年間的恆星周圍發生。

美國猶他大學(the University of Utah)的Kenyon及Ben Bromley已研發出補充Meyer之研究的行星形成模型。他們的模型斷言,在行星形成期間(也就是當多岩石的小天體碰撞合併而產生較大多岩石的天體及最終聚集成小行星、月球及行星時)能發現溫熱的塵埃。

Kenyon宣稱:他們的研究顯示,Meyer及其同僚們發現的溫熱塵埃是多岩石之行星形成時的自然產物。他們斷言較年輕的恆星,其塵埃散發的頻率較高。

Meyer宣稱:有多少恆星形成行星並不明確,因有多種方式來闡釋斯皮茲太空望遠鏡的數據。

圍繞著近20%較年輕恆星群而被斯皮茲太空望遠鏡觀測到之溫熱塵埃的散發,能隨著恆星年齡增加而持續存在。也就是說,因碰撞所產生圍繞著年齡3百萬到1千萬年之恆星的溫熱塵埃會持續存在,且能揭露在年齡從1千萬到3千萬年等恆星周圍被發現之溫熱塵埃散發的情況。

Meyer宣稱:依此判讀數據,類太陽的恆星潛在上至少有1/5是形成行星的。

有另一種判讀數據的方式:

Meyer宣稱:樂觀的腳本暗示,最大、最結實的盤狀物會最早經受發展迅猛的碰撞過程,並迅速地聚集組成行星。於最幼年恆星中,或許那是他們所能想像的。不過,因較小、較不結實的盤狀物中相互碰撞的粒子較少,行星的形成會遭延遲。

倘若這是正確的闡釋(最結實的盤狀物最先形成其行星,而最不結實的盤狀物花更長的時間達10到100倍),則有多達60%經觀測過的恆星已形成或可能正在形成行星。

Meyer宣稱:正確的百分比應位於悲觀不及20%及樂觀多於60%間的某處。

隨著明年美國航太總署開普勒任務(NASA`s Kepler Mission)的發射升空,下一至關重要的驗證(也就是,類地球之行星圍繞著像太陽的恆星可能很普遍的斷言)即將到來。開普勒任務將探測行星通過其恆星前面時被察覺之細微下降的光量。

Meyer表示:在斷言有多少類太陽的鄰近恆星正在形成行星上,新一代的巨型陸基望遠鏡之一,巨型麥哲倫望遠鏡(the Giant Magellan Telescope)也能扮演角色。

預計2016年於智利北部一處場地建構完成的巨型麥哲倫望遠鏡(通稱為GMT),將於單一座架上使用七片排列如六邊形、長8.4米的主反射鏡。該望遠鏡將具有等同於單一主反射鏡長24.5米之望遠鏡的解析度。

一直致力於開發自適應光學裝置(adaptive optics systems)來改善使用新巨型陸基望遠鏡進行觀測的美國天文學家Phil Hinz宣稱:為類地球之行星造影及分光性顯現其特徵是項非常艱難的任務。不過,倘若類地球之行星真的那麼普遍,則他們或許能使用巨型麥哲倫望遠鏡獲得另一地球的首張影像。這是令人奮的遠景!

總部設於麻薩諸塞州劍橋市的哈佛-史密森天體物理學中心(CfA),是史密森天體物理觀測台及哈佛學院天文台(the Harvard College Observatory)間的聯合合作機構。CfA被編成六個研究組別的科學家們,從事有關宇宙起源、演變及最終命運的研究。


原文網址:http://cfa-www.harvard.edu/press/2008/pr200805.html
翻譯:peregrine

台長 peregrine

分類:天文 轉寄
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