2015年9月4日

發現第二個地球?

作者/辜品高(德州大學奧斯汀分校物理博士,曾擔任Nature等國際期刊、NASA和科技部研究提案的評審。曾任國立臺灣師範大學兼任助理教授,現任中央研究院天文所副研究員)

今年,當天文界歡慶發現第一顆環繞類似太陽恆星的系外行星的二十周年紀念時(此行星稱為飛馬座51b,是一顆熱木星。有關系外行星的科普故事,可參考中研院天文所的宇宙探險日誌部落格),克卜勒(Kepler)太空望遠鏡的研究團隊興高采烈地對外宣布,他們首次發現一顆系外行星,不但環繞類似太陽的恆星,且地面溫度可能容許有海洋存在。這顆行星名為克卜勒452b,半徑約為地球半徑的1.6倍,公轉週期約384.8天,母恆星質量和太陽相當,因此被稱作「第二個地球」。

凌星現象
「第二個地球」是如何被發現的呢?當系外行星軌道平面和我們觀測的視線恰巧或幾乎平行的時候,只要行星運轉到我們和母恆星之間時,母恆星光度就會因行星遮掩而些微減弱,此天文現象稱為凌星(planet transit)。天文學家從減弱的光度估算行星的大小,並從凌星的週期得知行星軌道的週期。克卜勒太空望遠鏡就是利用這種方法尋找系外行星,目前已發現超過一千多個行星,及四千多個疑似行星。

大多數情況下,從凌星只能得知行星的大小,無法直接測量克卜勒452b的質量,因此不易確認它是否確實為行星。例如,當小恆星環繞大恆星的食變雙星,或是食變雙星和一顆恆星在視線上靠得很近的情況,或是一個白矮星凌一顆普通的恆星等等,都可以模仿一顆系外行星凌星的現象。事實上,克卜勒452b早在2014年已被發現而成為疑似行星的一員。天文學家審慎地利用消去法一一排除上述非行星的可能性後,在今年接受它為一顆行星。......【更多內容請閱讀科學月刊第549期】

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