天外奇蹟!7顆地球的夥伴40光年外現身 外太空生命搜尋大躍進

閻紀宇
風傳媒

人類發現外太空生命的夢想有了重大進展,美國國家航空暨太空總署(NASA)22日宣布,天文學家一口氣發現7顆型態類似地球的太陽系外行星(exoplanet),它們圍繞著同一顆恆星,而且上面可能有孕育生命不可或缺的要素:液態水!NASA主管表示,這項重大發現告訴世人,尋找「第二個地球」已不再是「能否」的問題,而是「何時」的問題。

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7顆行星圍繞著恆星「TRAPPIST-1」運轉,類此地球所在的太陽系,整體稱之為「TRAPPIST-1系」(TRAPPIST-1 System),7顆行星編號由近而遠依序為b至h,距離我們的太陽系約40光年(378兆公里)。相關論文發表於最新一期的《自然》(Nature)。

「TRAPPIST-1系」的一顆行星「TRAPPIST-1f」地表假想圖(NASA)
「TRAPPIST-1系」的一顆行星「TRAPPIST-1f」地表假想圖(NASA)

「TRAPPIST-1系」的一顆行星「TRAPPIST-1f」地表假想圖(NASA)

「TRAPPIST-1系」是由史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)發現,7顆行星都是與地球體積相近、岩石構造的類地行星(terrestrial planet),其中3顆確定位於與恆星距離適中、因此不會太熱也不會太冷的「適居帶」(habitable zone),地表有液態水的機率最高。

「TRAPPIST-1系」的恆星與7顆行星(NASA)
「TRAPPIST-1系」的恆星與7顆行星(NASA)

「TRAPPIST-1系」的恆星與7顆行星(NASA)

NASA主管科學任務的副局長澤布謙(Thomas Zurbuchen)表示:「這項發現意義重大,有助於發現外太空適合孕育生命的環境。解答『我們(地球的生命)有夥伴嗎?』(Are we alone?)這個問題一直是科學界的當務之急,現在我們首度一口氣發現這麼多顆位於適居帶的行星,向答案邁進了一大步。」

2016年5月,天文學家利用智利的TRAPPIST天文望遠鏡觀測到「TRAPPIST-1系」的3顆行星,後來再透過史匹哲太空望遠鏡證實其中2顆的存在,並且槓上開花再發現5顆。

登上「TRAPPIST-1系」的1顆行星,可以肉眼觀測到另外6顆(NASA)
登上「TRAPPIST-1系」的1顆行星,可以肉眼觀測到另外6顆(NASA)

登上「TRAPPIST-1系」的1顆行星,可以肉眼觀測到另外6顆(NASA)

天文學家根據史匹哲的資料做進一步研究,精確測量7顆行星的質量,並估計出其中6顆的質量與密度,研判它們應該都是岩石構造,後續研究可望揭曉它們的地表是否存在液態水。距離恆星最遠的第7顆行星「TRAPPIST-1h」質量與密度有待測量,研究人員認為它可能是一顆冰冷的「雪球」。

7顆行星與其恆星「TRAPPIST-1」的距離都小於水星和太陽的距離,但是TRAPPIST-1與太陽不太一樣,它是一顆「超冷矮恆星」(ultra-cool dwarf),顧名思義,溫度偏低,因此近距離環繞它的行星仍然可能位於適居帶,容許液態水存在。

7顆行星彼此唇齒相依,如果登上其中一顆,可能可以肉眼觀測到其他6顆的地形構造與雲系變化,彷彿天空中有6個月亮。7顆行星可能也受制於「TRAPPIST-1」的潮汐力,永遠以同一面朝向它們的「太陽」;換言之,這7個世界都是一半永晝、一半永夜,因此擁有與地球迥然不同的天氣型態。

接下來NASA的哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)將掃瞄「TRAPPIST-1系」的4顆行星,包括已確知位於適居帶的3顆,主要目標是研究它們可能以氫氣為主的大氣層。


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