(接续上一期)
在天文学家已经提出的外星行星廉价搜寻方案中,有5项脱颖而出。
M型矮星凌星巡天
(200万美元)
这一策略的核心在于,着重关注靠近太阳系的低温、红色M型矮星(M-dwarf)。M型矮星不仅数量众多,是银河系里“人口”最多的一类恒星,而且还比太阳小得多、暗得多,质量也不足太阳的一半。因此,任何一颗从M型矮星前方经过而发生凌星(transit)的行星,相较于从其他更大的恒星前方经过,都会遮挡更大比例的星光,从而更容易被发现(参见下页“外星搜寻入门”)。凌星行星遮挡星光形成的剪影也相对更大,让望远镜更容易收集穿过行星大气层的光线,用于光谱分析。
对M型矮星周围可能存在的宜居行星展开的第一轮搜寻,也是迄今为止最成功的一轮,被称为“M地球”项目(MEarth Project),由美国亚利桑那州霍普金斯山上惠普天文台(Whipple Observatory)的8台口径0.4米的程控望远镜构成。与以往的所有凌星巡天都不相同,它不会紧盯着恒星密集的一小块固定天区不放,它的目标是2000颗近距离的M型矮星,只有其中一颗出现潜在凌星信号时,所有望远镜才会同时观测。这个项目由美国哈佛大学的天文学家戴维·沙博诺(David Charbonneau)领导,主要由现为(养布偶的备注:指2011年3月)美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校博士后研究员的菲利普·尼茨曼(Philip Nutzman)设计。“M地球”在2009年公布了它发现的第一颗凌星行星,按照它围绕的M型矮星而被命名为GJ1214b,距离地球大约13秒差距(即42光年)。这颗行星太大太热,无法承载我们所知的生命,但它是计划运转3年的“M地球”在头6个月里发现的,而且至今仍是最容易研究的已知类地外行星。2010年,智利拉西亚山上的欧洲南方天文台(European Southern Observatory,缩写为ESO)对GJ1214b所做的光谱研究显示,这颗行星的高层大气要么极为烟雾弥漫,要么就由水蒸气构成。
“‘M地球’表明,有了不算高昂的100万~200万美元资金,你就可以打造一个地面巡天项目,有能力探测宜居带(habitable-zone)中的超级地球(super- Earth),”沙博诺说。这里的“超级地球”是指比地球更大、距离母星恰到好处让表面可以有液态水存在的岩态行星。“对超级地球的探索绝对值得更多的投入”。
沙博诺和同事希望,另一个“M地球”项目2011年10月能够在智利运转,那里可以看到美国的亚利桑那州无法看到的那部分天区。其他一些M星矮星凌星搜寻项目也在运行,智利拉西亚山上口径0.6米的TRAPPIST望远镜和美国加利福尼亚帕落玛天文台口径1.22米奥欣望远镜(Samuel Oschin Telescope)参与搜寻的搜寻项目都值得一提。
(未完待接续)
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