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新!適居帶系外行星「週期表」網路豋場

提供類地行星各種數據資料的知名網站數量不少,對類地行星相關資訊略有涉獵者大多對The Extrasolar Planets Encyclopaedia(類地行星百科大全)之類的網路資料庫知之甚詳。過去,這些網站羅列出所有已知的類地行星資料,不管它是剛被發現、或是已通過多重確認,無論其符合人類適居性高低評比,舉凡只要是類地行星,統統一網全蒐。最近,Arecibo波多黎各大學一個專門研究「適居帶類地行星」的實驗室PHL(Planetary Habitability Laboratory)剛在網路上公開了一份新目錄,它的入圍標準相當有趣,只列出目前已確認為可能適合人類居住的類地行星,範圍相對縮小,對普羅大眾、科學家和科學教育人員而言,相對地,也好用很多。

目前為止(2011年)透過克卜勒計畫正式確認為適合居住的行星數量為兩顆,另外14顆暫列為「候選者」。隨著克卜勒計畫持續推展,接下來這些數字必將迅速擴張,而這些數字中,可能適合人類居住的月球,還未計算在內,但從資料方面推估判斷來看的話,月球的確還滿適合人類居住,只不過目前尚未能直接觀測成功(找到系外行星已經算是難度不小,更遑論要找的是系外行星-月亮!)

根據Arecibo波多黎各大學PHL主任科學家表示,這張圖表型目錄最重要的突破就是,將系外行星從「最有利於生命」到「最不利於」生命的各種條件綜合起來並加以排序。未來,在更龐大、數以千計具有生命現象的新發現上, 這本目錄將可以大大幫助我們進行識別、分析和比較的工作。

在這些資料背後,我們最想知道的答案當然還是:所謂「適合居住」(habitable)的那些類地行星是否全然意味著「真的有人住」(inhabited)呢?畢竟兩者意義大不相同。要回答這些問題,恐怕必須要靠更進一步地分析它的大氣層和地表,並且搜尋其他代表可能有生命現象的氧或者甲烷分子。這些事情,克卜勒衛星無法直接完成,不過,未來隨著譬如「類地行星探測器」(Terrestrial Planet Finder,TPF)之類的望遠鏡持續建造,終有一天,必有一些科學計畫能根據行星的物理成分以及其氣候條件等,提供我們更精確的評估資料。

回顧過去彷彿不久前,我們甚至對於「哪些恆星周圍是否有行星環繞?」都仍毫無所悉,然而時至今日,我們已經發現了好幾千個環繞著恆星周圍運轉的行星,很快地,我們還能區別其中每一個各自具有哪些不同的物理特徵,最後,也能了解宇宙間究竟有多少顆人類可居住的星球。

前不久克卜勒團隊剛宣佈了該計畫的第一位幸運寶寶誕生了: Kepler-22b。以克卜勒命名的這顆星球、是第一顆透過該計畫所找到的、位於母恆星適居帶的類地系外行星,克卜勒團隊確認在該星球上,水的溫度為攝氏22度,剛好以液態存在,實在可喜可賀,聽來毫無疑問的適合人類居住!但根據Cosmic Log網站報導,克卜勒計畫科學家另外表示,這顆最近聲名大噪的Kepler-22b因為體積大小和海王星差不多,它的個頭和地球卻相去甚遠,所以說,它其實也並不那麼適合被放在適居帶範圍中。譬如以直徑大小來說,在新出爐的分類表中它算是應該歸類於「溫暖的海王星」等級,換言之,即便溫度怡人,但是海王星的地表卻應該是氣態而非固態,因此,在Kepler-22b上孕育生命可能相當困難。不過話說回來,要是Kepler-22b像電影「阿凡達」裡的氣體巨星「普羅米修斯」一樣,有著一顆月亮「潘朵拉星」的話,情況就樂觀許多,「阿凡達」的故事場景正是發生在一顆「適合人類居住」的月亮上。

在按溫度和質量組成的18格矩陣裡,從溫度高低來看,位在「炎熱區」者,行星太靠近恆星,水不太可能以液態存在,而在「寒冷區」,水卻會結成冰,只有在「溫暖區」,水才會是液態。再按行星質量,可分為水星族、迷你地球族(質量約火星大小)、地球1:1族(質量等於地球)、超級地球族(地球質量10倍)、海王星族(質量約等於海王星)以及木星族(質量約等於木星)

目前在該資料庫中各種條件和地球最近似的星球是KOI 736.01,它距離地球1,750光年,表面溫度約攝氏12度(286 K)。不過,若單以地表溫度這個項目來探討的話,更適合人住的行星應該是KOI 255.01才對,它是個溫暖的超級地球族,質量比地球略大,但約在10倍以內,和我們的距離是1,169光年,表面溫度約攝氏30度(303 K)。

克卜勒計畫回傳的資料與日俱增,數量增長快速,至2011年底已突破2,000關卡,未來,系外行星週期表的即時更新,勢必要仰賴電腦軟體,加以自動化才行。(Lauren 譯)

資料來源:中研院天文網[2011.12.20]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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