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开普勒452b 和地球有什么区别(科学家如何判定开普勒452b是否宜居)

开普勒452b 和地球有什么区别(科学家如何判定开普勒452b是否宜居)二、如何来衡量行星是否宜居?要提醒一下的是,到现在为止77%的系外行星都是通过凌星法发现!1、凌星法很简单,当行星经过恒星与地球之间时就会遮挡恒星,那么在望远镜的CCD上就会产生一个波谷,凌星后光通量下降,这是检测行星凌星的重要依据!但却有一个问题,因为凌星产生的条件是非常苛刻的,只有地球在对方星系的黄道平面上才能观测到凌星,而且绕行一周才一次!因此无论是开普勒还是TESS望远镜,唯一要做的工作就不断拍照拍照拍照……TESS望远镜发现有光变的恒星,当然只是初步筛选,如果要获得证实,那么需要反复观测,直至确认凌星,这是一个繁琐而已无聊的工作,幸亏开普勒和TESS不会抱怨!2、多普勒法 在行星靠近和离开恒星时波长变化来作为依据,这种方法在可以探测地球没有处在黄道平面上的恒星是否有行星!但这个方法效率比凌星法更差,因为行星太小,波长变化极其微小,需要长时间观测某个区域才能取得有效信息!

截至到去年5月份为止总共发现了3767多颗系外行星,其中有262颗可能位于恒星的宜居带。当然随着TESS进入状态,未来系外行星以及位于宜居带的行星将会越来越多!但我们只关心一个问题,这些位于宜居带的行星都宜居吗?横跨如此遥远的距离,是用什么方式来证明这些行星是宜居的?

开普勒452b 和地球有什么区别(科学家如何判定开普勒452b是否宜居)(1)

开普勒望远镜发现的行星与地球大小对比,蓝色为地球大小,绿色为超级地球,橙色为海王星天体,红色为巨型气态行星!

一、开普勒望远镜是如何发现行星的?

除了太阳系以内的天体外,系外行星都不可能以直接的方式被发现,即使是最近的比邻星也一样不能,只能通过直接的凌星法或者间接的多普勒频移方式来发现行星!

开普勒452b 和地球有什么区别(科学家如何判定开普勒452b是否宜居)(2)

1、凌星法很简单,当行星经过恒星与地球之间时就会遮挡恒星,那么在望远镜的CCD上就会产生一个波谷,凌星后光通量下降,这是检测行星凌星的重要依据!但却有一个问题,因为凌星产生的条件是非常苛刻的,只有地球在对方星系的黄道平面上才能观测到凌星,而且绕行一周才一次!因此无论是开普勒还是TESS望远镜,唯一要做的工作就不断拍照拍照拍照……

开普勒452b 和地球有什么区别(科学家如何判定开普勒452b是否宜居)(3)

TESS望远镜发现有光变的恒星,当然只是初步筛选,如果要获得证实,那么需要反复观测,直至确认凌星,这是一个繁琐而已无聊的工作,幸亏开普勒和TESS不会抱怨!

2、多普勒法 在行星靠近和离开恒星时波长变化来作为依据,这种方法在可以探测地球没有处在黄道平面上的恒星是否有行星!但这个方法效率比凌星法更差,因为行星太小,波长变化极其微小,需要长时间观测某个区域才能取得有效信息!

要提醒一下的是,到现在为止77%的系外行星都是通过凌星法发现!

二、如何来衡量行星是否宜居?

其实必须要说明一下的是,行星是否位于宜居带是可以计算的,公式如下:

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宜居带(天文单位)L=√目标天体光度/太阳光度

只要知道对方恒星的光度即可计算出它的宜居带大致范围,但位于宜居带的行星是否宜居,那就是另一回事情了!

那么开普勒452b有哪些参数支持是一颗宜居行星呢?

1、开普勒452是一颗G型光谱的恒星,与太阳类似,质量大约是太阳的1.037倍!

2、开普勒452b轨道半径:1.046个天文单位

3、公转周期:385天

4、行星直径:1.59倍地球

这些参数除了大小和地球有些出入之外,简直就是一个地球公转太阳的翻版!

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以上参数可以通过凌星法计算,而且准确性极高!这是否表示开普勒452b就是一颗宜居行星呢?当然在我们得出这个结论之前,早就有超级地球等说法喧嚣尘上!而且对这颗1400光年以外的系外行星呼声极高!它确实是这几年以来发现过最类似地球的行星!

开普勒452b 和地球有什么区别(科学家如何判定开普勒452b是否宜居)(6)

但是这仍然可能会有一个结果,大家都都知道火星和地球都位于太阳系的宜居带,但火星与地球的条件也都知道,火星很明显是不可以生存的,至少它的天然条件并不适合生存,同属宜居带的地球较之火星,那肯定是天堂般的存在!假如有开普勒452b有文明级别与我们类似,那么他们也能观测到地球和火星的凌星,一样能计算出两颗星球都位于宜居带,但他们不可能知道地球更宜居!

三、我们有方法可以验证开普勒452b上有液态水吗?

现在获得的参数我们可以了解如下数据:

  • 这是一颗岩石质天体:因为根据掩星以及轨道可以计算出它的直径与密度,推测出是一颗岩石质行星
  • 表面温度:可能会比地球略高,因为直径是地球的1.59倍,大气层应该要比地球厚一些,温室效应会比地球严重一些!(假如有大气层)
  • 是否有水?这实在是一个问题,毕竟无法通过获取有效的光谱分析它的大气层是否成分,因为数据实在难以获得,仅仅是理论上支持而已!当然金星凌日这种条件还是可以通过光谱分析的,但系外行星,实在太抱歉,基本没有可能!

开普勒452b 和地球有什么区别(科学家如何判定开普勒452b是否宜居)(7)

因此我们只能判定,开普勒452b只是可能有液态水存在的条件,但却并不一定有水!也就是说现在假设的所有条件,比如超级地球,或者第二个地球等都是NASA给予的溢美之辞,而真正的条件,那真只有老天才知道!

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