發(fā)現(xiàn)者

這個(gè)被命名為開(kāi)普勒-186f(開(kāi)普勒-186f)的行星是由美國(guó)宇航局(NASA)的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的。

星體特征

開(kāi)普勒-186f不僅大小與地球相似，而且與所環(huán)繞的恒星距離也剛剛好，使其地表有可能存在液態(tài)的水。這顆行星的各種特性，使其可能擁有與地球相似的特征。開(kāi)普勒-186f是其恒星星系中外圍的一顆行星，處于宜居區(qū)的邊緣，這意味著其表面溫度可能過(guò)低，水有可能結(jié)冰。這個(gè)行星位處適于居住區(qū)域，但不意味著它就真的適于居住，這個(gè)行星是地球的表親，但還稱(chēng)不上雙胞胎。

星體數(shù)據(jù)

這顆行星位于天鵝座(Cygnus)，大小約為地球的1.1倍，距離地球約500光年。它與其所環(huán)繞的恒星距離不太近也不太遠(yuǎn)。

開(kāi)普勒-186f圍繞著只有太陽(yáng)質(zhì)量一半的紅矮星運(yùn)動(dòng)。雖然之前也曾經(jīng)在“宜居帶”內(nèi)發(fā)現(xiàn)過(guò)一些行星，但他們的體積相對(duì)都比較大，最小的也比地球大40%。相比之下，“開(kāi)普勒-186f”更類(lèi)似于地球。“開(kāi)普勒-186f”每隔130個(gè)地球日繞中央恒星公轉(zhuǎn)一周，獲得的能量?jī)H為地球從太陽(yáng)獲得能量的三分之一?？茖W(xué)家表示，行星位于“宜居帶”上并不一定意味著適宜生命生存，上面的溫度還強(qiáng)烈依賴(lài)于其大氣層的組成成分?！伴_(kāi)普勒-186f”可看做地球的堂兄（Earth-cousin）而不是孿生兄弟（Earth-twin）。雖然天文學(xué)家已經(jīng)知道“開(kāi)普勒-186f”的體積，但是其質(zhì)量和組成還是未知的。根據(jù)之前的研究經(jīng)驗(yàn)，這顆行星很可能是巖石行星。

軌道性質(zhì)

開(kāi)普勒-186f的軌道周期為129.9天，其軌道半徑是地日距離的36%；因此在這個(gè)距離無(wú)法確認(rèn)它是否被母恒星潮汐鎖定。因?yàn)槟负阈堑墓舛炔⒉桓?，開(kāi)普勒-186f接收到的輻射通量只有地球的32%。該星球位于適居帶中，但位處其邊緣，與太陽(yáng)系當(dāng)中的火星位置類(lèi)似。

質(zhì)量密度組成

開(kāi)普勒-186f的半徑較地球大約11%。其質(zhì)量、密度與位置未知；如果該星球全由鐵組成，質(zhì)量預(yù)估0.32M⊕─3.77 M⊕（全為水或冰的狀態(tài)）；如果組成與地球相近（1/3鐵、2/3硅組成的巖石），質(zhì)量有可能會(huì)是1.44 M⊕。由氫和氦組成的厚重大氣層被認(rèn)為不可能在半徑小于1.5R⊕的行星形成。年輕的紅矮星輻射的極紫外線量遠(yuǎn)高于年老紅矮星，因此行星的原始大氣可能會(huì)在紅矮星輻射大量極紫外線時(shí)遭到光致蒸發(fā)，使大氣層中大量的氫和氦經(jīng)由流體動(dòng)力質(zhì)量流失被剝離。

協(xié)會(huì)調(diào)查目標(biāo)

截至2014年4月17日，天文學(xué)家嘗試使用艾倫望遠(yuǎn)鏡陣接收來(lái)自開(kāi)普勒-186f的無(wú)線電波約1個(gè)月的時(shí)間，但是在這期間并未接收到任何被認(rèn)為和外星智慧生命科技相關(guān)的訊號(hào)。然而，如果輻射源是輻射各同向性，這樣的電波就需要至少阿雷西博天文臺(tái)10倍接收能力的望遠(yuǎn)鏡才能接收到。

發(fā)現(xiàn)意義

NASA的天體物理學(xué)部門(mén)總監(jiān)保羅·赫茲(Paul Hertz指出，發(fā)現(xiàn)開(kāi)普勒-186f，是找到像地球一樣的星球的重要一步。

星體知識(shí)

宜居帶（habitable zone）是指行星距離恒星遠(yuǎn)近合適的區(qū)域，在這一區(qū)域內(nèi)，恒星傳遞給行星的熱量適中，既不會(huì)太熱也不太冷，能夠維持液態(tài)水的存在。除了“開(kāi)普勒-186f”之外，該恒星系統(tǒng)還包括其它的四顆行星，它們分別是：開(kāi)普勒-186b、開(kāi)普勒-186c、開(kāi)普勒-186d、開(kāi)普勒-186e，但都離中央恒星太近溫度過(guò)高，不在“宜居帶”內(nèi)。

研究歷史

NASA（美國(guó)航空航天局）的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡（Kepler Space Telescope）獲得重大進(jìn)展。天文學(xué)家已經(jīng)通過(guò)高度復(fù)雜的技術(shù)證實(shí)太陽(yáng)系以外存在近1000顆行星，不過(guò)其中大部分都是像木星一樣的氣態(tài)巨行星，大氣層可能有毒性，周?chē)沫h(huán)境不是太熱就是太冷，不適合液態(tài)水和生命體存在。

而科學(xué)家經(jīng)過(guò)測(cè)算開(kāi)普勒-186f的質(zhì)量和密度，證實(shí)其符合巖石行星的描述。該星球圍繞著紅矮星開(kāi)普勒-186f運(yùn)轉(zhuǎn)，其半徑估計(jì)是地球半徑的1.1倍，星球上擁有良好的大氣環(huán)境，處在適合液態(tài)水存在的“宜居帶”，那一區(qū)域?qū)ιw來(lái)說(shuō)不太熱也不太冷，很接近地球的環(huán)境。

紅矮星開(kāi)普勒-186f距地球500光年，開(kāi)普勒-186f的軌道與水星相似，對(duì)于液態(tài)水來(lái)說(shuō)過(guò)熱，但是紅矮星一般比太陽(yáng)小，且溫度沒(méi)那么高，而開(kāi)普勒-186f又處在其恒星的宜居帶外緣，所以液態(tài)水可能存在。若液態(tài)水真的存在，那么部分水可能在一段時(shí)間處于冰凍狀態(tài)。

開(kāi)普勒-186f星球上是否有地表水，仍不得而知，有液態(tài)水存在可能性也并不意味著一定就有水。而且NASA所謂這顆行星處在“適于人類(lèi)居住環(huán)境區(qū)間”并不是說(shuō)它真的完全像地球一樣可任意孕育生命。其適宜居住性實(shí)際也處在人類(lèi)可接受范圍的邊緣：比如說(shuō)該行星繞恒星運(yùn)行一周的時(shí)間大約為130天，從恒星獲得的能量也僅相當(dāng)于地球從太陽(yáng)獲得能量的1/3。NASA也說(shuō)開(kāi)普勒-186f星球上白天亮的時(shí)候，大約也就相當(dāng)于地球上落日前一小時(shí)的亮度。

科學(xué)家Thomas Barclay表示：“開(kāi)普勒-186f可以說(shuō)是地球的表親，但和地球仍算不上雙胞胎。它在很多方面和地球都有相似之處?！彼f(shuō)，這顆行星雖然理論上似乎有適于居住的基礎(chǔ)，但可能相比地球，其表面更暗也更冷，確切溫度還得取決于其周?chē)拇髿狻Ａ硪环矫鎻钠渚嚯x地球500光年的距離來(lái)看，以人類(lèi)現(xiàn)有的科技，要趕往開(kāi)普勒-186f恐怕也有些不現(xiàn)實(shí)——看樣子地球仍是宇宙中大的奇跡啊。

奎因塔納表示：“M型紅矮星是數(shù)量多的恒星。銀河系中最初的生命跡象很有可能就會(huì)來(lái)自圍繞一顆紅矮星運(yùn)行的系外行星?！?/p>

開(kāi)普勒-186f的公轉(zhuǎn)周期是130天，其接收到的熱量值大約是地球從太陽(yáng)那里接收到的相應(yīng)值的1/3，這就使其位于宜居帶范圍的外側(cè)邊緣。

在開(kāi)普勒-186f的正午時(shí)分站在地表向上看，這里天空中的“太陽(yáng)”的亮度大約僅相當(dāng)于我們地球上太陽(yáng)即將落下時(shí)候的感覺(jué)。

美國(guó)航空航天局埃姆斯研究中心下屬灣區(qū)環(huán)境研究院的研究科學(xué)家，有關(guān)《科學(xué)》雜志論文的合著者托馬斯·巴克萊(Thomas Barclay)表示：“這顆行星位于宜居帶這一事實(shí)并不代表我們確定這顆行星本身就是宜居的。這顆行星地表的實(shí)際溫度在很大程度上取決于它擁有何種大氣層?！?/p>

他說(shuō)：“因此開(kāi)普勒-186f或許可以被視作是地球的堂兄弟，但不是雙胞胎。但它的確在很多方面都和地球很相似。”

開(kāi)普勒-186系統(tǒng)中的另外4顆成員是：Kepler-186b、Kepler-186c、Kepler-186d以及Kepler-186e。圍繞它們的“太陽(yáng)”的公轉(zhuǎn)周期分別是4天、7天、13天以及22天，這樣近的軌道距離讓它們的地表溫度太高，生命無(wú)法在這樣的環(huán)境下存活。這4顆距離較近的行星的大小也都在地球的1.5倍以下。

接下來(lái)的工作將包括接著搜尋真正的“地球雙胞胎”，即那些地球大小，且在宜居帶中圍繞一顆與太陽(yáng)相似的恒星運(yùn)行的系外行星，并且要測(cè)出它的化學(xué)成分。

開(kāi)普勒空間望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)航空航天局首臺(tái)擁有觀測(cè)地球大小系外行星的探測(cè)設(shè)備，在其運(yùn)行期間對(duì)超過(guò)15萬(wàn)顆恒星周?chē)M(jìn)行了搜尋。

美國(guó)航空航天局埃姆斯研究中心主要負(fù)責(zé)開(kāi)普勒空間望遠(yuǎn)鏡的地面系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，任務(wù)操作以及科學(xué)數(shù)據(jù)分發(fā)。JPL則負(fù)責(zé)整個(gè)開(kāi)普勒項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)工作?？屏_拉多州的鮑爾宇航技術(shù)公司開(kāi)發(fā)了開(kāi)普勒空間望遠(yuǎn)鏡的飛行系統(tǒng)并與科羅拉多大學(xué)合作，對(duì)任務(wù)操作和控制提供支持。