銀河系中可能擁有多達六十億顆類似地球的行星


目前為止在整個宇宙中,我們只知道地球上擁有生命。因此,當天文學家在尋找有可能存在生命的系外行星時,都以地球擁有的環境為條件。例如尋找岩石行星,且為維持表面液態水的存在,距離母恆星必須不太熱也不太冷的位置。

為了瞭解銀河系擁有其他系外行星的可能性,必須先從如何估算生命生存的條件開始。利用多年來所搜尋系外行星的數據,天文學家發展了新的計算模式評估,並確認銀河系中可能擁有多達六十億顆類似地球的行星。

加拿大卑詩大學(University of British Columbia)天文學家國本美雪(Michelle Kunimoto)表示,根據計算,每顆G型恆星擁有類地行星數量的上限是0.18顆。

隨著科技的進步,發現系外行星的數量突飛猛進,至今為止,已經確認的系外行星共有4,164顆,並且這個數目還在不斷增加。但這可能只是滄海一粟,銀河系中估計有一千億到四千億顆恆星,其中約有7%的類似太陽的恆星(G型主序星)。

但是,目前為止發現的系外行星大多屬於大型氣體或冰塊構成的類似木星或海王星的行星,較難找到類似地球或火星一樣的岩石行星。因此,銀河系中類地行星的數量可能被低估了,為了彌補中間的差值,國本美雪研究團隊發展一種正向建模(forward modelling)的技術,並針對2009年制2018年刻卜勒(Kepler)太空望遠鏡搜尋的二十萬顆恆星目錄中的行星運算。國本美雪表示,我們首先模擬並預估刻卜勒太空望遠鏡搜尋到的系外行星總數,並根據我們的計算模式評估,將每個行星標記為檢測到或未找到。然後,將檢測到的行星與刻卜勒太空望遠鏡實際找到的行星目錄進行了比較。

透過這種方式,國本美雪與傑米·馬修斯(Jaymie Matthews)估算了銀河系中類似地球行星的數量,他們將系外類地行星的質量定義為地球質量的0.75到1.5倍,並距離0.99至1.7天文單位的距離繞行其G型母恆星。在銀河系中G型恆星估計的數量上限下,估計出類地行星約有六十億顆類地行星。

當然,實際類地行星的數量可能少很多,且不能保證這星類地行星將有生命,或是適合生命居住。畢竟,火星距離太陽只有1.5天文單位,但是火星卻是如此空虛。

【圖:歐洲南方天文台;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2020年5月4日出版的《天文學報》

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