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天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星

天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
我们一直致力于去发现是否有像我们地球一样可以孕育生命的行星 ， 随着技术的发展 ， 天文学家杰米·马修斯 ， 可以估算出银河系中类似地球的行星的数量 ， 这些计算返回了最多60亿颗类似地球这样的系外行星
在整个宇宙中 ， 我们只知道一颗星球能够承载生命 ， 那就是地球 。 因此当我们在探寻系外行星是否适合生命生存的时候 ， 我们寻找的大部分是：一颗以某一适当距离绕着恒星旋转的岩质行星 ， 这样既不会过于炎热也不会过于寒冷以至于液态水无法在留存在行星表面 。
天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星
为了计算出银河系中外星生命存在的概率 ， 一种方法首先是对其中符合以上要求的系外行星的数量有一个合理的估计 。
天文学家们在经过了数年的系外行星数据收集后 ， 经过重新计算得出银河系中大概有60亿围着恒星旋转的类地行星 。
天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星
“根据计算 ， 每个G型恒星的类地行星上限为0.18个 ， ”来自加拿大英属哥伦比亚大学天文学家米歇尔·邦本说 。 （读者或许记得在近期邦本在开普勒数据中发现了高达17个系外行星 。 ）
“估计出不同恒星通常都拥有哪种不同的行星能够为行星的行成与演化理论提供重要的约束条件 ， 并且能够帮助优化未来寻找系外行星的任务 。 ”
天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星
随着科技的进步 ， 我们发现的太阳系外行星的数量在迅速增长 。 迄今为止 ， 我们确认了4164颗系外行星 ， 并且这个数字仍在增长 。
但是 ， 比起银河系中可能存在的所有类地行星来说 ， 这也只不过是茫茫大海中的一滴水而已 。 据估计银河系中约有1000亿至4000亿颗恒星 ， 其中大约有百分之七像我们星系的太阳：为G型主序星 。
天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星
然而 ， 到目前为止我们所发现的大部分系外行星都为大型气态行星或是大型气态行星 ， 就像木星和海王星 。 因为通过如此遥远的距离直接观测这些行星存在着难以想象的困难 ， 我们观测的是它们对它们围绕着的恒星产生的影响 。 较小的如同地球、火星一样的岩质行星 ， 由于它们产生的影响更小 ， 信噪更低 ， 所以更难以被发现 。
天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星
所以银河系中还存在着大量类地系外行星且远超过我们至今已发现的是非常有可能的 。 为了给这些还未被发现的行星留出位置 ， 团队使用了一项名为正演模拟的技术基于模型参数模拟数据 ， 且应用在了开普勒行星探测航天器在2009年到2018年运行期间研究过的一组20万颗恒星中 。
“首先我需要模拟出环绕着开普勒探测到的恒星的所有行星 ， ”邦本说 。
“依据我编写的的行星搜寻算法所能够计算出的类地行星的结果依次在每颗行星上标注‘已发现’或者‘未发现’ 。 然后我把模拟结果中的已发现行星与实际行星数据进行比对 。 如果模拟结果比较吻合 ， 那么模拟的结果可能就能够较好地代表实际围绕着这些恒星旋转的行星数量 。 ”
天文|银河系中可能存在高达60亿颗类地行星
通过这种方式 ， 邦本和她的英属哥伦比亚大学的同事 ， 同为天文学家的杰米·马修斯 ， 或许能够估算出银河系中类地行星的数量 。 他们将质量范围划在了地球质量的0.倍至1.5倍 ， 将围绕着G型恒星公转的距离限定在了0.99至1.7个天文单位（缩写为AU ， 天文单位 ， 地球与太阳间的距离） 。
若采用银河系内G型恒星的上限进行估计——此数值也非常难以确定——计算结果将最多产生60亿这样的系外行星 。
当然 ， 实际数值可能会比这要小一些 。 并且这并不能确保这些行星上将存在生命或者适宜生命的生存 。 毕竟火星距离太阳1.5个天文单位 ， 而那里了无生气 ， 连枯枝败叶都没有 。
不过这些数值能够进行新的研究 ， 一是本次对这一系列行星的研究 ， 二是理解在这片古老而又辽阔的空间中我们本身的存在 。
作者： MICHELLE STARR
FY: 苹果树下
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