一个包含5颗小行星的星系被发现,这次是非专业志愿者的功劳

2018-01-14 21:00

一直以为如此神秘和深奥的天文界,只有那些极其专业的科学家才能驾驭的了。但这次的发现打破了我们的“一直以为”。因为史上第一次,一个至少包含 5 颗行星的系外行星系统完全通过众包发现!

一档澳大利亚广播公司(ABC)的节目叫做《观星直播》(Stargazing Live),主持人是布莱恩·考克斯(Brian Cox),他鼓励热爱天文的普通公民参与到外行星探索者( Exoplanet Explorers)项目中。

我们都知道,在系外行星的探索过程中,开普勒太空望远镜功不可没。它会传回地球大量的数据。但是,科学家还需要仔细分析这些数据,并对每一颗发现的系外行星进行标记。所以呢,科学家们的工作量就会很大,有时候还会跟不上进度。

而有了这个项目,一方面可以让普通天文爱好者过把瘾。另一方面,也分担了科学家部分工作。这些“公民科学家”会使用计算机算法对系外行星进行标记,而如果涉及到更加专业的工作再交给专业科学家完成。

去年,加州大学圣克鲁兹分校天文学家伊恩·克罗斯菲尔德(Ian Crossfield)在平台 Zooniverse 上发布了这一系外行星探索项目。

他在新闻发布会上说道:“不管你来自哪里,做什么工作,都可以登陆我们的系统,真正感受一下来自系外行星的真实信号”。他透露,选拔志愿者是有标准的,这个人要得到至少 90% 的支持率才会被考虑。

然而,这些非专业的"公民科学家"完全不负众望,他们不是天文界大咖,他们可能没有博士学位,但是,他们发现了一个行星系统 K2-138!这个行星系统最初以为包含四颗行星,后来更新为五颗,并且还有可能发现第六颗!

K2-138是一颗K型恒星,五颗小行星的半径是地球的 1.6 到 3.3 倍不等。那么什么是 K 型恒星?

恒星分类是将恒星依照光球的温度分门别类,谱型不同,恒星的各种性质相差很大。观测恒星光谱,可研究恒星的组成和结构、发生变化的物理过程,确定恒星的距离,研究恒星在空间的运动等。依照字母顺序,其运动性能依次减弱,其寿命或者说活动时间依次增加。

太阳属于光谱 G2 型恒星,即,太阳已处于人类的中年时期,其向晚年转变时逐渐产生的光度预计未来 5 亿年内将使得地球无法适合人类居住。

科学家预测,光谱型为 K 型的恒星兴许才是更好的栖息地。这些恒星拥有太阳 80% 的质量,温度较低。K 型星具有固定的宜居带,位于宜居带中的行星表面可能会拥有液态水。从理论上讲,智慧生命可以在那里生存 400~500 亿年。

再继续回头说 K2-138,这个行星系统还有一点独特之处吸引了科学家的注意,那就是它表现出了行星共振现象。在一颗行星绕着 K2-138 轨道运行三圈的时候,下一个行星会绕两圈。类似的共振现象在木星和土星周围的卫星上也很常见。

在天体力学中,两个天体的运行轨道的公转周期成简单整数比关系,它们之间互相受到周期性引力影响,此时小行星轨道共振就会发生。这对行星系的形成有重要的影响。

除此之外,还有一点神奇之处。根据目前天文学理论,行星的形成是在行星系统的早期阶段由岩石、气体和其他物质的混沌散射所形成的。但这种方式不太可能会形成像 K2-138 这样紧密的、有序的系统。所以,科学家们还会继续研究来解开这些谜团。

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