NASA的新行星狩獵望遠鏡「苔絲」為何引起轟動？我們告訴你答案

2023-04-02 03:44:57

距離地球只有50光年，大約有1560顆恆星，可能被數千顆行星環繞。大約有1000顆這樣的太陽系外行星——系外行星——可能是由巖石組成的，它們的結構與地球相似。有些甚至會孕育生命超過99%的外星世界尚未被探索，但這種情況即將改變。

(美國國家航空航天局/歐洲航天局/培根集團/太空望遠鏡科學研究所)在美國國家航空航天局最新的系外行星獵人苔絲的幫助下，科學家們開始全天候搜尋太陽系附近可能適合居住的行星。苔絲每13.7天繞地球一周，地面望遠鏡預計在未來幾年內會發現數百顆行星。

這可能會改變天文學家對我們周圍外星世界的理解，並為新一代望遠鏡尋找生命跡象提供目標。在僅僅一年多的時間裡，苔絲已經確定了1200多顆候選行星，其中29顆已經被天文學家確定為行星。

考慮到苔絲同時在數萬顆恆星中尋找行星的獨特能力，這項任務預計將產生10，000多顆新行星。

對於天文學家來說是一個激動人心的時刻，尤其是對於我們這些探索系外行星的人來說。我們是行星搜尋項目伊甸園項目的成員，該項目也支持苔絲的工作。

我們使用地面和太空中的望遠鏡尋找系外行星，以便了解它們的特徵和生命潛力。

我們周圍未被發現的世界我們周圍的世界在等待著我們去發現以半人馬座比鄰星為例。這是一顆不顯眼的微弱紅星，沒有望遠鏡是看不到的。它是銀河系中超過1000億顆這樣的恆星之一。除了作為我們的鄰居，它不引人注意圖

: proulx Mia B，一顆圍繞半人馬座比鄰星運行的行星，一顆位於半人馬座的紅矮星，半人馬座比鄰星是離太陽系最近的恆星來源:space

是一個迷人而神秘的半人馬座比鄰星軌道世界。它被稱為普羅克斯米亞B，直到2016年才被發現令人驚訝的是，科學家對普魯克斯·米婭·貝知之甚少天文學家將星系中發現的第一顆行星命名為「b」人類從未用肉眼或望遠鏡見過這個星球。

，但是我們知道它的存在是由於它在主星上的重力，這使得恆星的擺動非常輕微。一個龐大的國際天文學家團隊從幾個地面望遠鏡收集的數據中發現了這種輕微的抖動。

proulx Mia B可能具有與地球相似的巖石成分，但質量更高它吸收的熱量幾乎和地球從太陽吸收的熱量一樣多。

這就是為什麼這顆行星如此令人興奮的原因:它位於一個「可居住」的地帶，可能具有與地球相似的屬性，比如地球表面、液態水，還有——誰知道呢？-甚至有生命跡象的大氣層

美國宇航局在2018年4月啟動了苔絲任務，尋找其他與地球大小相似但方式不同的行星苔絲正在尋找一個罕見的變暗事件:行星擋住一些星光，當它們經過它們的主要恆星前面時這些凌日

不僅顯示了行星的存在，還顯示了它們的大小和軌道。對於像我們這樣的天文學家來說，

是發現一個新的太陽系外行星的重大事件，因為與通過恆星擺動發現的行星不同，我們可以進一步研究觀察到的太陽系外行星，以確定它們的密度和大氣成分。圖表

:科學家可以通過測量亮度下降的深度和了解恆星的大小來確定行星的大小或半徑來源:太空

「小太陽」紅矮星

對我們來說，最令人興奮的系外行星是最小的當它們圍繞稱為紅矮星的小恆星運行時，苔絲可以探測到它們——它們的質量不到太陽的一半

每個星系都是獨一無二的例如，LP 791-18是一顆距離地球86光年的紅矮星。苔絲在它周圍發現了兩個世界。

第一顆行星是「超級地球」，一顆比地球大的行星，但很可能仍然大多是巖石；第二個是「迷你海王星」，一顆比海王星小但富含氣體和冰的行星。這兩顆行星在我們的太陽系中沒有對應的行星。

LHS 3884b是天文學家最喜歡的與地球大小相同的新行星之一。這是一個炎熱的「熱地球」，它圍繞太陽轉得如此之快，以至於你可以在地球上每11小時慶祝一次你的生日。圖

:藝術家對太陽系外行星穿越紅矮星的印象來源:太空

沒有一個世界與地球

相似，但是地球大小的行星是什麼？找到附近行星進行詳細研究的希望得到了回報。一組天文學家利用哈勃太空望遠鏡觀察了炎熱的超級地球LHS 3884b，發現它是一個糟糕的度假勝地，甚至沒有大氣層。這只是一塊光禿禿的巖石。這塊巖石中午時的溫度超過700攝氏度(1300華氏度)，午夜時接近絕對零度(-460華氏度)。「

苔絲」任務最初獲得兩年資助但是飛船的狀況非常好，所以美國宇航局將任務延長到2022年，讓苔絲掃描附近明亮恆星的時間增加了一倍。圖

:藝術家對太陽系外行星穿越紅矮星的印象來源:太空

然而，在最冷的恆星周圍尋找系外行星仍然是一個挑戰，因為系外行星非常暗淡——它們的溫度低於2700攝氏度(4900華氏度)

由於超冷矮行星為我們提供了尋找和研究大小和溫度與地球相似的系外行星的最佳機會，其他有重點的行星搜索正從苔絲停下來的地方開始。1992年5月，一個由比利時領導的小組宣布發現了一個圍繞著超冷矮星的行星系統，並將其命名為TRAPPIST-1在TRAPPIST-1星系中發現七顆太陽系外行星是一個突破。圖表

:根據截至2018年2月的行星直徑、質量和距主星距離的可用數據，藝術家的概念展示了TRAPPIST-1行星系統的外觀資料來源:太空

它還證明了小型望遠鏡——我們這個時代的強大的巨人——仍然可以做出革命性的發現。憑藉耐心和毅力，特拉普望遠鏡俯視著阿塔卡馬沙漠高山附近微弱的紅矮星，尋找它們亮度的細微變化。

最終在紅矮星TRAPPIST-1的數據中發現了渡越現象。雖然它離我們只有41光年遠，但它的亮度對於苔絲的四個直徑為10釐米(4英寸)的透鏡來說太弱了如果特拉普團隊的大型望遠鏡沒有發現它們，這顆地球大小的行星可能還沒有被發現。

有兩個項目使得遊戲在尋找紅矮星周圍的系外行星的過程中更加困難。SPECULOOS團隊(該團隊的項目是「肉桂焦糖餅乾」，以一種比利時小吃命名，旨在尋找適合居住的行星——食超冷星這一切都被稱為尋找可居住的平面超越超冷恆星)已經在阿塔卡馬沙漠安裝了四個機器人望遠鏡，在北半球安裝了一個。

我們的外星發現和探索網絡，伊甸園計劃，使用亞利桑那州、義大利、西班牙和臺灣的九個望遠鏡連續觀測紅矮星

speculos望遠鏡和伊頓望遠鏡比苔絲的小透鏡大得多，可以發現恆星周圍的行星:這些恆星太暗，苔絲無法研究，包括一些離我們最近的短暫類地行星。新世界的十年下一個十年可能會被人們記住。其他世界令人難以置信的豐富多彩將會讓我們大開眼界。到2025年，苔絲可能會找到10，000到15，000個外行星候選人從

到2030年，歐洲航天局的蓋亞和柏拉圖任務預計將發現另外20，000到35，000顆行星。蓋亞的任務是尋找行星帶來的恆星抖動，而柏拉圖的任務是尋找像苔絲一樣的行星傳輸