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> 3700个未知世界

原理  · 公众号  · 科学  · 2017-12-09 21:01

正文

PHL @ UPR Arecibo


近26年前,或更精确地说是9466天以前,天文学家第一次发现了太阳系以外的行星,从那之后,我们便一直沉迷于寻找更多的系外行星


有的人把它们当作是未来人类移民太空的潜在栖身之所,有的人想知道它们是否也孕育着类似我们这种等级的生命。无论出于什么原因,它们本身所蕴藏着的最无法忽视的价值就是——科学。因此,近些年来对系外行星的研究“热度”在不断升温。


如果你还不清楚迄今为止我们已经发现了什么,波多黎各大学阿雷西波分校的行星宜居性实验室(PHL)发布的一组“系外行星周期表”,为我们总结了关于系外行星的已知信息。未来他们还会不断地对周期表进行更新,试图发现其背后的规律或模式。


事实上,该系外行星周期表由三部分组成:


  1. 已确认的系外行星;

  2. 由开普勒太空望远镜观测到的系外行星候选;

  3. 以及太阳系内的行星类天体。


PHL在地理上为进行这项任务占据了一个绝佳优势,它离世界上最重要的天文观测台之一的阿雷西博射电望远镜十分接近。


当然,系外行星离我们非常遥远,我们除了能知道它们的大小和与其恒星的距离之外,对它们知之甚少。但就是这两个属性,让PHL可以对系外行星进行分类。这组系外行星周期表将大多数已知的系外行星总共分为18个类别,按照6种质量(大小)和3种温度归类。


每个表格中的纵列(Y轴)包含的是某一特定大小的系外行星种类,左边是最小的Miniterrans,到右边的最大的Jovians。从左到右分别为:

  • Miniterrans:质量小、没有大气,像水星和月球那样形状很可能为球形的行星;

  • Subterrans:大小约与火星近似的行星;

  • Terrans:大小与地球和金星近似的行星;

  • Superterrans:比地球大,但比海王星小的行星;

  • Neptunians:与海王星和天王星大小近似的行星;

  • Jovians:和木星和土星一样或更大的行星。


以下是目前对每种类型的系外行星的概况:


○ 由大小区分的3700个已确认的系外行星。 | 图片来源:PHL @ UPR Arecibo


这里存在一个系外行星与其恒星之间距离的问题,显示在每个表的X轴左边部分:


  • 高温区(Hot Zone)的系外行星:由于离它们的恒星太近,因此温度太高而导致无法存在液态水。

  • 温暖“宜居”区(Warm “Habitable” Zone)的系外行星:行星因与其母星保持“恰当”的距离,从而拥有液态水和大气层,正好处于生命可以形成的区域。

  • 寒冷区(Cold Zone)的系外行星:离其恒星太远,温度太低,水会完全冻结成冰。


以下三张周期表的数据,截至到2017年11月15日为止:


1

已确认的系外行星


目前已确认的3700个系外行星,被按照温度和质量分为18种类别。每种类别中的系外行星数量显示在每一格的中心,左下角显示的为百分比。图中还显示了恒星系统的数量(右上角)。在已确认的系外行星中,最多的是Jovians。 其中R_E代表地球半径,M_E为地球质量。


PHL @ UPR Arecibo


2

开普勒系外行星候选


美国宇航局的开普勒天文望远镜已经发现的4302颗系外行星的候选者:


NASA的开普勒天文望远镜已经发现的4302颗系外行星的候选者。其中已经确认的数量显示在每一格的右下角。在开普勒系外行星中,数量最多的是高温区的Terran和Superterrans。


PHL @ UPR Arecibo


3

太阳系中的行星类天体


当前太阳系中的82颗球形天体(质量超过10^-5的地球质量),其中包括行星、矮行星和卫星。该图有助于与系外行星的两张表格进行比对。在太阳系中,最多的星体是寒冷的Miniterrans(矮行星和月球)。


PHL @ UPR Arecibo


由于未知恒星或行星的参数,并非所有的星球都被归入表中。那些可能适宜人类居住的行星被更加详细的收录在系外行星目录(HEC)中。在候选名单中,有一些或许能很快能够得到确认,还有一部分可能会被及时排除。但无须怀疑的是,越来越多的系外行星会在这个浩瀚无垠的宇宙中被找到,而我们期盼终有一天,在我们发现这些天体的同时,也能够发现系外生命。


参考来源:

http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog/media/pte