發現「克卜勒 47」: 首見一個繞行雙太陽的多行星系統

8月舉行的國際天文聯合會會議上，天文學家宣布發現史上首見第一個「凌環雙星多行星系統」（transiting circumbinary multi-planet system），並形成了一幅「雙雙對對」的難得景象：2顆行星環繞在2顆恆星的周圍。這項發現所蘊含的意義是，即使在雙恆星四周這種混亂的環境和條件下，多重行星系統還是有可能形成及生存。不僅如此，多行星還有可能存在於距離恆星不太遠也不太近、有利於生命發展的「適居區」中。

研究論文的主要作者，聖地牙哥州立大學助理教授Jerome Orosz說明，兩顆行星因「凌」過母恆星之前的行星凌現象，為自己的真實存在提供明確證據，該篇論文獲發表在《科學》（Science）期刊上。

這個代號和名稱叫做Kepler-47的行星系統中，共包含了2顆恆星和兩顆行星，兩顆恆星每7.5天彼此互繞一次。2顆恆星裡其中一顆和太陽很類似，另一顆則是大小只有太陽1/3的迷你級恆星，論亮度，更只有太陽的1/175，非常暗。至於2顆行星的部份：位於內側的那顆，大小只有地球3倍，在目前所有已知符合「凌環雙星」條件的行星當中，是體積最小的一顆，環繞雙恆星的頻率為每49天一次。

位置較外側的另一顆行星，體積比海王星略大一些，每303天公轉一次，在所有已知資料中，這是最長的。更值得注意的是拜其軌道之賜，它也成了一顆位在「適居區」裡的行星，在「適居區」這個範圍裡的行星，如果條件和地球類似的話，表面可能就會有液態水。可惜若根據目前的判斷看來，這顆外側行星可能是氣體巨行星，也就是說：它並不利於生命發展，不過在這個發現中我們已能確認，「環雙星多行星系統」的確是能夠存在於適居區裡的。

雖然觀測到環雙星行星系統遠比觀測繞行單一恆星的行星系統困難，但是它為天文研究帶出豐富的動力學和激烈的氣候變化等議題資料，是相當值得再做進一步深入研究的。在這次新發現的2個行星之前，已經發現的「凌環雙星行星系統」共有：克卜勒-16, 34, 35和38等4個。

新的這個Kepler-47行星系統是位在距離地球5000光年外的天鵝座中。距離既如此遙遠，本應看不到行星，所以這個發現是透過行星「凌」過了母恆星之前，發生光度下降的變化而取得的觀測結果。事實上，這些行星凌現象所造成的光度損失是非常微小的，該系統中編號b和c的這兩顆行星各分別帶來了0.08% (b)和0.2% (c)的光度變化。相較之下，最近一次金星凌日時，太陽表面被遮蔽掉的光量大約是0.1%左右。克卜勒太空望遠鏡有詳細的測光數據，可以精確測量行星的「凌」和「食」的現象(行星凌也算是「食」的一種)，然後再根據它來給出天體大小的資料。下一步再透過位置在美國德州McDonald天文臺的望遠鏡的分光資料來決定天體的絕對大小，研究人員表示，「根據直徑，2個行星的質量可能分別是地球的8倍和20倍。」

透過這個與Kepler-47相關的研究可得知的現象是，像這樣一個典型的多行星在共面軌道上的行星架構，即便是在環繞雙星的條件下也可形成。來自哈佛史密松天文物理中心的Joshua Carter表示，我們可從發現中得知，環雙星多行星系統的行星，除了「有兩顆太陽」以外，可以說是和太陽系的行星一樣。

代表克卜勒計畫的科學團隊於2012年國際天文學聯合會上發表此項研究成果的聖地牙哥州立大學天文學教授William Welsh說：「這次，最令人興奮的收穫是探索到環雙星系統裡仍有適居的可能。Kepler-47c這顆行星上，本身大概不太可能會蘊藏生命，但如果有好幾個較大的月亮環繞它的話，那樣的外星世界，可就會非常有趣了。」(Lauren 譯）

（關於克卜勒計畫的完整資料）

資料來源：Kepler Discovers Planetary System Orbiting Two Suns. SDSU News Center [August 29, 2012]

轉載自 網路天文館