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寻找“第二个地球”,人类派出了这些搜寻系外行星的“眼睛”

浩渺宇宙中,地球是人类迄今所知唯一拥有生命的行星。在银河系的千亿恒星中,有没有类似地球的行星也存在有生命?或者会不会有宜居的类地行星,可以成为人类在地球以外的第二个家园?

进入21世纪,面对地球上人口爆炸、气候变化、资源耗竭等一系列生存挑战,伴随深空探测技术的发展,人类开始尝试大面积搜索宇宙中的类地行星。

迄今为止,人类已进行过这些“星口普查”的尝试。

开普勒太空望远镜

▲开普勒太空望远镜观测示意图。 (来源:NASA网站)

NASA设计用以发现类地行星的太空望远镜。它于2009年发射升空,是人类探索太阳系外行星的一个重要里程碑。

开普勒任务是在绕行太阳的轨道上,观测十多万颗恒星的光度,检测是否有行星凌星的现象(以“凌星法”搜寻行星)。为了尊崇德国天文学家约翰内斯·开普勒,它被称为开普勒太空望远镜。

开普勒是NASA低成本发现计划的一项任务。可惜的是,开普勒仅升空四年就发生重大故障,最终于2018年开启休眠模式。在近十年的搜索过程中,开普勒已经扫描了超过15万颗恒星,发现了4000多颗已被确认的系外行星和潜在的行星候选者。

凌日系外行星勘测卫星

▲TESS插画 (来源:NASA网站)

凌日系外行星勘测卫星(TESS)是NASA最新的系外行星搜寻项目,以接替开普勒太空望远镜。根据任务计划,TESS要对至少20万颗恒星进行观察,最终能发现围绕在明亮恒星周围的数千颗新的短周期系外行星。

2018年4月,TESS搭乘SpaceX公司的猎鹰9号火箭成功发射升空。它高1.5米,太阳能帆板收起时直径约1.3米,重363千克,比大多数太空探测卫星小巧,其尺寸介于一台冰箱与一台“洗衣烘干一体机”之间。

2019年7月,TESS发现了73光年外的3颗太阳系外行星,其大小介于地球和海王星之间。太阳系内没有此类行星,研究人员认为,新研究填补了行星形成过程中“缺失的一环”。

基奥普斯系外行星表征卫星

▲CHEOPS望远镜艺术示意图。 (来源:欧空局网站)

基奥普斯系外行星表征卫星(CHEOPS)望远镜由欧洲空间局于2019年在法属圭亚那欧洲航天发射中心发射升空。其任务是对开普勒和TESS等早期太空望远镜发现的遥远系外行星进行详细的后续观测研究。

这是第一个致力于研究已知附近有系外行星的明亮恒星的任务,以便在行星经过其主恒星前时对行星的大小进行高精度观测。它所配备的仪器光度测量能力达到20ppm。专注于超级地球到海王星大小范围内的行星,它获得的数据能够推导出行星的体积密度。

今年1月,CHEOPS望远镜发现了一颗橄榄球形的系外行星。这颗编号为WASP-103b的行星位于大力神座,其大小几乎是木星两倍,质量是木星的1.5倍,它绕主星运行的周期不到24小时。WASP-103b的主星比太阳大1.7倍,这颗行星已经被它的主星的强大引力变成了橄榄球形。

作者:许琦敏

责任编辑:任荃

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原文地址《 寻找“第二个地球”,人类派出了这些搜寻系外行星的“眼睛”》发布于2022-3-17
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