文/ 葉楠

開普勒空間望遠鏡（下）

開普勒22b

2009 年5 月12 日，開普勒空間望遠鏡正式開始科學觀測的第三天，就觀測到了開普勒22b 在其恒星前的第一次凌星。2010 年12 月15 日發(fā)現(xiàn)其第三次凌星。之后，斯皮策空間望遠鏡和地面觀測提供了更多的確認數(shù)據(jù)。2011 年12 月5 日，公布開普勒22b 的發(fā)現(xiàn)，它是已知的第一個在類太陽恒星的宜居帶軌道上運行的行星。

開普勒22b 的直徑是地球的2.4倍，而且位于宜居帶內，表面溫度適中，公轉周期約290 天。這一切似乎都與地球有很多相似之處，不過最大的遺憾在于它可能并不是一顆固態(tài)行星。圖為開普勒22 恒星系統(tǒng)與太陽系的對比示意圖。

開普勒62f

超級地球是指大小介于地球和海王星之間、表面形態(tài)并未確認是固態(tài)或氣態(tài)的行星。而環(huán)繞天琴座恒星開普勒62 的系外行星開普勒62f 就是這樣一顆超級地球，是已知距離母恒星最遠的行星，它距離我們約990 光年，質量是地球的2.8 倍，直徑是地球的1.4 倍，每267 天圍繞它的母恒星公轉一周。開普勒62f 的年齡可能已經(jīng)超過70 億年，根據(jù)它的年齡和輻射條件測定，天文學家認為它的表面有很大概率被海洋所覆蓋，甚至還有和地球類似的季節(jié)和氣候變化。圖為開普勒62 恒星系統(tǒng)示意圖。

開普勒186f

開普勒186 是一顆距離我們約490光年遠的紅矮星，在這個恒星系內共包括5 顆系外行星，其中4 顆都過于靠近恒星，只有開普勒186f 恰好位于宜居帶內。這也是開普勒空間望遠鏡首次發(fā)現(xiàn)位于宜居帶內的且與地球大小最為相近的系外行星。開普勒186f 發(fā)現(xiàn)于2014 年，其直徑是地球的1.17 倍，質量是地球的1.4 倍，表面平衡溫度是-85℃，公轉周期130 天。出于對這樣一顆與地球極為相似行星的好奇，搜尋地外文明計劃（SETI）還利用射電望遠鏡陣對它進行了監(jiān)測，不過并沒有發(fā)現(xiàn)任何來自于這顆天體的射電信號。圖為開普勒186f 與地球在各自系統(tǒng)宜居帶中所處的位置以及大小對比示意圖。

開普勒90

開普勒90 被認為是最像太陽系的一個恒星系統(tǒng)，它同樣有著8 顆大行星，同樣是固態(tài)行星距離恒星更近，氣態(tài)行星距離恒星更遠。開普勒90 這顆恒星的質量和半徑都是太陽的1.2 倍，表面溫度是5800℃，年齡約為20 億年。與之相比太陽的表面溫度是5500℃，年齡是46 億年。開普勒90 擁有6 顆固態(tài)行星，只有最外側的兩顆為氣態(tài)巨行星。距離恒星最近的3 顆固態(tài)行星基本籠罩在恒星的光芒下，而最遙遠的氣態(tài)巨行星到恒星的距離只比地球至太陽稍近。不過遺憾的是沒有任何一顆固態(tài)行星位于它的宜居帶內。圖4 為開普勒90 恒星系統(tǒng)的8 顆大行星（上）與太陽系8 大行星的大小對比示意圖。

開普勒438b

美國宇航局于2015 年1 月6 日宣布確認發(fā)現(xiàn)開普勒438b，這是一顆和地球大小相近的系外行星，它距離地球470 光年，直徑是地球的1.12 倍，表面溫度約3℃，公轉周期為35天，位于開普勒438這顆紅矮星的宜居帶內。不過這顆紅矮星可能有著比太陽劇烈得多的恒星活動，以及更猛烈的耀斑和恒星風。這里或許也并不適合人類生存。圖為開普勒438b（右）與地球的對比圖像。

雖然開普勒空間望遠鏡已經(jīng)退役了，但后續(xù)會有更多的繼任者。隨著系外行星凌星巡天衛(wèi)星（TESS）、表征系外行星衛(wèi)星（CHEOPS）等空間望遠鏡、行星凌星和恒星震蕩探測器（PLATO）等新一代空間望遠鏡的升空，相信未來我們能夠找到更多第二個地球。下期我們將介紹那些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最為奇特的系外行星。

開普勒442b

開普勒442 是一顆橙色的恒星，質量約是太陽的五分之三，開普勒442b 在距離其0.4天文單位的軌道上每112 天公轉一周。開普勒442b 與開普勒438b 是同一天宣布被確認發(fā)現(xiàn)的，其直徑是地球的1.34 倍，且位于宜居帶內，如果進一步研究能夠確認開普勒442b的大氣狀況，那么它極有可能成為第二個地球的候選者，不過它距離我們有1200 光年，實在是太遠了。圖為開普勒442b（左）與地球的對比圖像。

開普勒452b

2015 年7 月23 日，美國宇航局宣布確認發(fā)現(xiàn)開普勒452b。從發(fā)現(xiàn)伊始，開普勒452b 就有一個“地球2.0”的昵稱，這個稱呼是否合適呢？開普勒452b 的公轉軌道半徑與日地距離幾乎相同，公轉周期是384 天，直徑是地球的1.6 倍，質量是地球的5 倍。開普勒452 這顆恒星的質量是太陽的1.1 倍，光度是太陽的1.2 倍，年齡約有60億年。開普勒452b 位于它的宜居帶內，不過接收到的能量比地球要多10%，以現(xiàn)有的技術尚不能確認它的表面狀態(tài)以及是否有大氣層。另外，開普勒452b 比開普勒442b距離我們還要遠，達到了1800 光年。圖為開普勒452b（右）與地球的對比圖像。