NASA Planet-Hunter数据显示50％的类似太阳的恒星可以容纳潜在的宜居行星

此图描绘了开普勒186f，这是第一个经过验证的地球大小的行星，其可在可居住区域内绕开一颗遥远的恒星。

自从天文学家确认了存在于太阳系之外的行星（称为系外行星）以来，人类一直想知道可以容纳多少生命。现在，我们离寻找答案只有一步之遥。根据一项使用NASA退休的行星狩猎任务开普勒太空望远镜的数据进行的最新研究，开普勒太空望远镜的大约一半恒星的温度与我们的太阳相似，因此可能会有一个岩石状的行星，能够在其表面上支撑液态水。

根据甚至在《天文杂志》上发表的一项研究结果的最保守解释，我们的银河系至少拥有约3亿个此类潜在宜居世界。其中一些系外行星甚至可能是我们的星际邻居，其中至少有四个可能在距太阳30光年的范围内，而最接近的距离可能是距我们最多20光年的范围。这些是根据最保守的估计，即7％的类似太阳的恒星拥有这样的行星而得出的此类行星的最少数量。但是，以50％的平均预期比率，可能还会更多。

这项研究有助于我们了解这些行星具有维持生命所需元素的潜力。这是占星生物学，研究生命起源和宇宙未来的重要组成部分。

这项研究是由美国宇航局的科学家与世界各地的合作者共同开展开普勒任务的作者撰写的。美国宇航局在用完燃料后于2018年淘汰了太空望远镜。望远镜的九年观测表明，我们银河系中有数十亿颗行星，比恒星还要多。

“开普勒已经告诉我们，有数十亿颗行星，但是现在我们知道其中很多行星可能是岩石状的和可居住的，”第一作者，加利福尼亚州硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心研究员史蒂夫·布赖森说。“尽管这个结果远非最终价值，而且行星表面的水只是维持生命的众多因素之一，但令人兴奋的是，我们以如此高的置信度和精确度计算出这些世界如此普遍。”

为了计算这种发生率，研究小组研究了系外行星的半径在地球半径的0.5到1.5倍之间，并缩小了很可能是岩石的行星的范围。他们还专注于年龄和温度与我们的太阳相似的恒星，正负最大为华氏1,500度。

那是各种各样的恒星，每个恒星都有其自身的特殊属性，这会影响其轨道上的岩石行星是否能够支撑液态水。这些复杂性部分是为什么很难计算出其中有多少可能居住的行星的原因，特别是当即使是我们最强大的望远镜也只能勉强探测到这些小行星时。这就是研究小组采用新方法的原因。

此图描绘了开普勒452b行星的一个可能外观，开普勒452b行星是在类似于我们的太阳的恒星的宜居带中发现的第一个近地球大小的世界。

这一新发现是开普勒最初使命的重要一步，以了解我们银河系中存在着多少个潜在可居住的世界。先前对此类行星的频率（也称为发生率）的估计忽略了恒星温度与恒星发出并被行星吸收的光的种类之间的关系。

新的分析考虑了这些关系，并提供了对给定行星是否可能支持液态水以及潜在生命的更完整的理解。通过将开普勒的行星信号的最终数据集与来自欧洲航天局盖亚任务的大量数据中的每颗恒星的能量输出数据相结合，使这种方法成为可能。

该论文的作者，NASA的科学家拉维·科帕帕拉普（Ravi Kopparapu）说：“我们一直都知道，仅仅根据行星与恒星的物理距离来定义可居住性，这样就不会太热或太冷，这使我们做出了很多假设。”戈达德太空飞行中心在马里兰州格林贝尔特。“盖亚的恒星数据使我们能够以全新的方式看待这些行星及其恒星。”

盖亚（Gaia）根据恒星的通量提供了有关其主恒星落在行星上的能量的信息，或在一定时间内在某个区域内发射的能量的总数。这使研究人员能够以承认我们银河系中恒星和太阳系存在的方式进行分析。

“并不是每个星星都一样，”科帕拉普说。“而且也不是每个星球。”

尽管仍在研究确切的影响，但行星的大气ps表示需要多少光才能使液态水进入行星表面。根据对大气影响的保守估计，研究人员估计其发生率约为50％，也就是说，大约一半的类似太阳的恒星具有能够在其表面上容纳液态水的岩石行星。对居住区的另一种乐观定义估计约为75％。

代表NASA开普勒太空望远镜的遗产的插图。在深空进行了9年的收集数据后，我们发现夜空中充满了数十亿颗隐藏的行星，甚至比恒星还要多。相比之下，NASA的开普勒太空望远镜耗尽了2018年进一步科学操作所需的燃料。学分：NASA /温迪·斯滕泽尔/丹尼尔·鲁特

开普勒的旧版图表未来研究

这一结果建立在长期分析开普勒数据以获取发生率的工作的基础上，并为今后的系外行星观测奠定了基础，因为我们现在期望这些多岩石的，潜在可居住的世界变得多么普遍。未来的研究将继续提高速度，告知发现此类行星的可能性，并将其纳入未来系外行星研究计划的计划，包括未来的望远镜。

合著者米歇尔·邦尼本（Michelle Kunimoto）说：“知道不同种类的行星对即将进行的系外行星搜寻任务的设计非常有价值，”她在不列颠哥伦比亚大学完成系外行星发生率博士学位后从事了这篇论文，最近加入了马萨诸塞州剑桥市麻省理工学院的过境系外行星调查卫星（TESS）小组。“针对类似太阳的恒星周围可能居住的小型行星的调查将取决于这些结果，以最大程度地获得成功的机会。”

在揭开了太阳系外2,800多颗已确认的行星之后，开普勒太空望远镜收集的数据继续产生有关我们在宇宙中的位置的重要新发现。尽管开普勒的视野仅覆盖了天空的0.25％，但如果您将其举到天空一定距离，您的手就会覆盖的区域，但它的数据使科学家可以推断出任务数据对其余部分的意义银河系。这项工作将继续使用美国宇航局目前的行星狩猎望远镜TESS。

布赖森说：“对我来说，这一结果证明了我们仅凭一眼瞥见我们的太阳系就能发现多少东西。“我们看到的是，我们的银河系是一个引人入胜的世界，拥有引人入胜的世界，而其中一些可能与我们的星系并没有太大不同。”

参考：史蒂夫·布赖森（Steve Bryson），米歇尔·邦本（Michelle Kunimoto），拉维·科帕拉普（Ravi K.娜塔莉·巴伦森。M.Batalha，Travis Berger，Alan Boss，Lars A.Buchhave，Christopher J.Burke，Douglas A.Caldwell，Jennifer R.Campbell，Joseph Catanzarite，Hema Chandrasekharan，William J.Chaplin，Jessie L.Christiansen，Jorgen Christensen-Dalsgaard ，David R. Ciardi，Bruce D. Clarke，William D. Cochran，Jessie L. Dotson，Laurance R. Doyle，Eduardo Seperuelo Duarte，Edward W. Dunham，Andrea K. Dupree，Michael Endl，James L. Fanson，Eric B福特，毛拉·富埃（Maura Fujieh），托马斯·高铁三世（Thomas N.Gautier III），约翰·C·吉里（John C.Garyy），罗纳德·L·吉利兰德（Ronald L Gilliland），福雷斯特·R·吉鲁亚德（Forrest R. Howell，Daniel Huber，Roger C.Hunter，Jon M.Jenkins，Hans Kjeldsen，Jeffery Kolodziejczak，Kipp Larson，David W.Latham，Jie Li，Savita Mathur，Soren Meibom，Chris Middour，Robert L.Morris，Timothy D.Morton ，菲加·穆拉利（Fergal Mullally），苏珊·埃·穆拉利（Susan E.Mullally），大卫·普莱彻（David Pletcher），安德烈·普尔萨（Andrej Prsa），塞缪尔·奎因（Samuel N. Sasselov，Shawn E. Seader，Megan Shabram，Avi Shporer，Jeffrey C. Smith，Jason H.Steffen，Martin Still，Guillermo Torres，John Troeltzsch，Joseph D.Twicken，Akm Kamal Uddin，Jeffrey E.Van Cleve，Janice Voss， Lauren Weiss，William F.Welsh，Bill Wohler，Khadeejah A Zamudio被接受，《天文杂志》。
2010.14812