发现地球和太阳的“镜像”距我们有3000光年

开普勒-160恒星及其伴星KOI-456.04比以前任何已知的系外行星-恒星对都更让人联想到太阳地球系统。

在4,000多种已知系外行星中，KOI-456.04是一种特殊的东西：小于地球大小的两倍，它绕太阳似的恒星运行。这样做的距离可以是行星星际距离，从而可以使行星表面温度有益于生命。

该物体是由哥廷根马克斯·普朗克太阳能系统研究所领导的一个小组发现的。它的寄主星叫开普勒160，实际上发出可见光。另一方面，几乎所有其他系外行星的中心恒星都发出红外辐射，比太阳还小且暗，因此属于红矮星。

遥远的世界：围绕太阳状恒星运行的典型系外行星约为海王星的大小，并且处于近轨道（上图为上图）。几乎所有已知具有类似地球表面温度的地球大小的行星都在红矮星周围的轨道上运行，这些矮矮星不发出可见光，而是发出红外辐射（底部面板）。地球与太阳的距离正确，因此具有液态水存在所需的表面温度。新发现的候选行星KOI-456.04和它的恒星开普勒-160（上方的第二个面板）与地球和太阳（最上面的面板）有很大的相似之处。

过去14年中，诸如CoRoT，Kepler和TESS之类的太空望远镜使科学家们发现了约4000个太阳系外行星（遥远恒星周围的行星）。这些行星中的大多数都是天然气巨行星海王星的大小，大约是地球大小的四倍，并且围绕各自的恒星绕着相对较近的轨道。但是科学家还发现了一些像地球一样小的系外行星，它们可能是岩石。而且，这些小行星中的少数几个也与它们的恒星处于适当的距离，从而可能存在适度的地表温度，从而存在液态地表水（这是地球上生命的基本成分）的存在。

MPS科学家，新研究的主要作者RenéHeller博士解释说：“然而，宜居性的全貌也涉及到恒星的质量。”到目前为止，几乎所有小于地球尺寸两倍的，具有潜在表面温度潜势的系外行星都围绕着红矮星运行。

红矮星以其极长的寿命而闻名。围绕一颗旧的红矮星绕轨道运行的系外行星上的生命，其形成和进化的时间可能是地球上生命的两倍。但是，红矮星的辐射主要是红外光，而不是我们所知的可见光。许多红矮星还因发出高能耀斑和炸炸行星而臭名昭著，只要这些恒星年轻，它们以后就会变得宜居，并具有增强的恒星发光度。而且，它们的昏暗感要求任何可居住的行星都离恒星如此之近，以至于恒星引力开始使行星显着变形。地球上由此产生的潮汐加热可能引发致命的全球火山爆发。综合所有因素，红矮星周围行星的可居住性在科学界引起了激烈的争论。

来自MPS，Sonneberg天文台，哥廷根大学，加利福尼亚大学圣克鲁斯分校和NASA的科学家团队在其最新研究文章中报告说，发现了一个行星候选物，其直径小于地球的两倍，像太阳一样的恒星发出适度的照度

开普勒160星位于距太阳系仅3000光年远的地方，位于开普勒主要任务的视野范围内，从2009年至2013年一直被观察到。它的半径为1.1太阳半径，表面温度为5200摄氏度（比太阳低300摄氏度），其极像太阳的恒星发光度使它成为我们自己的母恒星的天体物理学写照。

开普勒160已知是两个系外行星的宿星，分别称为开普勒160b和开普勒160c。这两个行星都比地球大得多，并且绕其恒星处于相对较近的轨道。它们的表面温度肯定会使它们比烤炉更热，并且除了我们所知的生活中的好客之外。但是开普勒160c行星的轨道周期微小变化使科学家获得了第三颗尚未确认的行星的特征。

现在，由德国和美国美国科学家组成的小组返回开普勒160的开普勒档案数据，以搜索该恒星周围的其他行星，并验证开普勒160c轨道扰动的行星起源。海勒和他的同事以前曾成功地在旧的开普勒数据中找到了总共18个系外行星。

在寻找系外行星时，科学家通常会寻找重复的恒星亮度变化。这些暂时的调光通常仅是表观恒星亮度的百分之一或更少，这可能是由于行星从地球上掠过其恒星的圆盘所致。新作品的合著者迈克尔·希普克和海勒的主要思想是使用恒星亮度变化的详细物理模型，而不是寻找阶梯状的调光然后跳回。恒星光曲线中的正常亮度模式。

这种近似于盒形的近似值已成为近二十年来的标准搜索技术。Heller解释说：“我们的改进对于寻找小型地球尺寸的行星尤其重要。”“行星信号是如此微弱，几乎完全隐藏在数据噪声中。在关键情况下，我们的新搜索掩模在将真实的系外信号与噪声分离方面要稍好一些。”

他们的新搜索算法对于发现新的过境行星候选者KOI-456.04至关重要。“我们的分析表明，开普勒160的绕行轨道不是两个，而是总共四个行星，”海勒总结了这项新研究。海勒和他的同事发现的两颗行星之一是开普勒160d，这是先前怀疑的造成开普勒160c轨道变形的行星。开普勒160d在恒星的光曲线中未显示任何跃迁，因此已被间接证实。

另一个行星，正式是候选行星，是KOI-456.04，可能是一个过渡行星，半径为1.9地球半径，轨道周期为378天。鉴于其类似太阳的寄主恒星，非常类似于地球的轨道周期导致恒星产生非常类似于地球的日照-无论是在接收到的光量方面，还是在光色方面。开普勒160发出的光非常类似于日光，是可见光。考虑到所有因素，KOI-456.04坐落在恒星宜居区域的一个区域内-一颗恒星周围的距离范围，允许恒星进入类似地球的行星上的液态地表水-与地球在太阳周围的位置相当。

“ KOI-456.01与被认为具有潜在宜居性的许多其他行星相比相对较大。但这是地球行星不到两倍的大小及其太阳型宿主恒星的结合，使它变得如此特别和熟悉。”因此，KOI-456.04的表面条件可能与地球上已知的条件相似，条件是其大气层不要太大且不像地球。从它的宿主恒星接收到的光量大约是地球上接收到的太阳光的93％。如果KOI-456.04的气氛主要是惰性的，具有类似地球的温和温室效应，那么其表面温度平均将为+5摄氏度，比地球的全球平均温度低约十度。

目前尚不能完全排除KOI-456.04实际上是统计fl幸或系统性的测量误差，而不是真正的行星。研究小组估计，KOI-456.04具有行星性质的可能性约为专业行星的85％。获得正式的行星身份需要99％。尽管地球上一些功能最强大的地面望远镜也许能够通过观察其即将发生的一次过境来验证该候选卫星，但ESA的PLATO太空任务也很有可能进行确认。PLATO计划于2026年发射，其主要科学目标之一是发现类似太阳的恒星周围的地球大小的行星。MPS目前正在建立PLATO数据中心，并深入参与PLATO任务。如果将PLATO定位为重新观察开普勒主要任务的视野，那么KOI-456.04将有机会与PLATO一起得到更详细的确认和研究。

参考：“在途最小二乘调查：三，勒普·海勒，迈⊕克尔·希普克，詹特·弗洛登塔尔，凯·罗登贝克，纳塔莉·M·巴塔利亚和史蒂夫·布赖森在开普勒160和一个以过渡时期变化为特征的非过渡星球上的1.9 R过渡候选者，2020年6月4日，天文学和天体物理学
.DOI：10.1051/0004-6361/201936929