原來地球如此普通！加拿大科學家：銀河系中類地行星可能有60顆

2023-03-29 19:25:35 2

在哥白尼之前，人們普遍認為地球是宇宙的中心，所有天體都圍繞地球旋轉。直到《天體理論》出版，人類才意識到地球只是宇宙中一顆普通的行星。

然而，當我們真正了解行星時，我們發現地球是如此的特別。它有完整的大氣，溫暖的溫度，廣闊的土地和豐富的水資源。最重要的是，他們共同創造了地球的獨特景觀——生物。

現在我們知道銀河系中有數千億顆恆星，宇宙中有數萬億個星系。儘管我們已經發現了4000多顆系外行星，但我們從未發現過如此適合在地球上生活的行星。從這個角度來看，地球已經成為人類心中最特別的星球，就像幾百年前一樣。

地球真的獨一無二嗎？我們很難得出結論。畢竟，在數千億顆恆星中，我們只發現了極少數圍繞它們的行星，這遠遠不足以解釋這個問題。因此，宇宙中有多少像地球一樣的行星一直是一個未解決的問題。這個問題與我們可以推測宇宙中有多少外星生命有關，這也是著名的德雷克方程中的一個重要參數。

最近，加拿大科學家利用一種新方法，根據多年的系外行星探索數據進行計算，得出了一個驚人的結論。他們認為，僅在銀河系，就有超過60億顆類地行星圍繞著像太陽一樣的恆星旋轉！

我不得不說，這個數字非常驚人。首先，這意味著我們的地球在宇宙中幾乎沒有什麼特別的，這種宜居的環境不是宇宙中的一個孤島，而是隨處可見。此外，這個巨大的數字也與我們目前的天文發現非常不一致。事實上，不久前我們剛剛分享了一篇關於科學家首次發現類地行星(KOI-456.04)圍繞類日恆星(克卜勒160)運行的文章。儘管宇宙中有許多恆星和行星，其中一小部分與太陽(G型恆星)或地球(巖石行星)相似，但兩者都與太陽系相似的情況非常罕見。

然後問題出現了，加拿大科學家是怎麼得到這個結果的？

不列顛哥倫比亞大學(UBC)的天文學家米歇爾·庫尼莫託是這個數字的作者。值得一提的是，她在今年3月剛剛成名，因為她在克卜勒的Tai0+望遠鏡數據中發現了17顆新的類地行星。她指出:「我的計算表明，g型恆星擁有的類地行星的上限是0.18。估計不同類型的行星出現在不同恆星周圍的概率，可以為行星形成和演化理論提供重要的參考，也可以幫助我們提高未來尋找系外行星任務的效率。」

具體來說，她的計算過程是這樣的-

首先要估計的是與太陽相似的恆星數量。根據目前的估計，銀河系中有1000-4000億顆恆星，其中大約7%是像太陽一樣的G型主序星。那麼，銀河系中G型主序列星的總數大約是70億到280億。

行星呢？

截至2020年1月1日，總共發現了4268顆系外行星，而且這個數字還在增加，幾乎可以肯定它會變得越來越快。然而，迄今為止發現的大多數系外行星都是像木星這樣的氣態巨行星或者像海王星這樣的冰狀巨行星。

這是否意味著宇宙中的行星已經被這種氣體行星所控制？事實並非如此。科學家目前認為，質量大於地球4倍的行星通常是氣體行星，而質量小於地球2.5倍的行星通常是巖石行星，也就是說，行星的形狀與其質量直接相關。目前，我們的技術不能直接找到系外行星，基本上我們依靠系外行星對宿主恆星的影響來證明它們的存在。因此，質量越大的系外行星越容易被發現，這就導致了由更大的氣體行星主導的系外行星的發現。

我們有理由相信宇宙中應該有許多類地行星，但仍然相對難以找到。因此，對於科學家來說，如何估計這些隱藏的類地行星的數量是最關鍵的問題。為此，他們採用了一種特殊的方法——正向模擬。他們將正演模擬的結果應用到克卜勒望遠鏡在2009年至2018年間對超過200，000顆恆星的觀測中，從而估計了類地行星的數量。

庫尼莫託指出:「首先，我模擬了克卜勒望遠鏡探測到的恆星周圍的所有系外行星。根據我的算法能夠找到它們的概率，我將它們標記為「檢測到」或「錯過」。然後，我將「探測到的」行星與實際的進行了比較。如果模擬的匹配度足夠高，這意味著最初發現的行星系統能夠很好地代表真實宇宙中圍繞這顆恆星的行星系統。」