科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆和地球極其相似的行星，但它比火星還要冷。

HD 137010 b想象圖。這是一個(gè)在很多方面與地球相似，但極為寒冷的世界。它距離地球約146光年，比地球稍大，公轉(zhuǎn)周期幾乎也和地球一樣。然而它位于其主星宜居帶的最外緣，比火星還要冷。

NASA / JPL-Caltech / Keith Miller (Caltech / IPAC)

科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了“另一個(gè)地球”。這次是在開(kāi)普勒的舊數(shù)據(jù)庫(kù)里。但它位于宜居帶的最外緣，比火星還要冷。

開(kāi)普勒系外行星探測(cè)器早在2018年就已經(jīng)結(jié)束了任務(wù)，但它采集的數(shù)據(jù)集非常龐大，至今依然在為科研作貢獻(xiàn)。

以澳大利亞南昆士蘭大學(xué)天體物理中心和德國(guó)海登堡馬克斯·普朗克天文研究所Alexander Venner為首的一批天文學(xué)家，近日在《天體物理學(xué)快報(bào)》上刊文稱，在距離地球大約146光年的地方，有一顆名為HD 137010 b的行星正在圍繞一顆與太陽(yáng)相似的恒星運(yùn)行。這顆行星比地球稍大，且其公轉(zhuǎn)周期與地球相近。

但HD 137010 b的主星是一顆K級(jí)矮星，比太陽(yáng)既小且暗。因此盡管HD 137010 b和主星的距離比地球和太陽(yáng)間的距離稍近，其從主星接收到的熱量和光，仍然只及地球從太陽(yáng)接收到的大約三分之一。HD 137010 b實(shí)際上位于其主星宜居帶的最外緣，極為寒冷。是科學(xué)家所謂的“冷地球”。

科學(xué)家對(duì)HD 137010 b比較感興趣的原因，并不僅僅是因?yàn)樗锌赡苁恰暗诙€(gè)地球”，還因?yàn)樗锌赡艹蔀槿祟愅ㄟ^(guò)單次凌星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)系外類地行星。

理論上，只要條件具備，通過(guò)單次凌星觀測(cè)確實(shí)就能發(fā)現(xiàn)圍繞類日恒星運(yùn)行的系外類地行星，但此前一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)過(guò)。

要通過(guò)單次凌星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)系外行星，觀測(cè)的質(zhì)量必須極高。研究人員稱，此次觀測(cè)展現(xiàn)出了極高的測(cè)光精度。

凌星發(fā)生時(shí)，行星與恒星的半徑比決定了所謂的凌星深度。HD 137010 b在通過(guò)其主星前方時(shí)，遮擋了主星約0.0225%的光線。表明該信號(hào)具有很高的信噪比。

HD 137010 b從其主星那里接收到的輻射通量，比火星從太陽(yáng)那里接收到的還要少。其入射輻射與出射輻射相等時(shí)的所謂平衡溫度介于-68℃至-85℃之間，可能是已知圍繞類日恒星運(yùn)行的類地行星中最冷的。這導(dǎo)致人們最初對(duì)其是否位于宜居帶產(chǎn)生了懷疑。

HD 137010 b位于宜居帶的可能性介于較為保守的40%和較為樂(lè)觀的51%之間。而其位于宜居帶外的可能性也有50%。

根據(jù)估算的平衡溫度，該行星表面不可能存在液態(tài)水。但由于不知道它是否擁有大氣層，如果有也不知道其成分為何，所以人們還無(wú)法完全排除其表面存在液態(tài)水的可能。

如果HD 137010 b擁有一個(gè)富含二氧化碳的大氣層，那么這些二氧化碳所能提供的溫室效應(yīng)，有可能會(huì)使HD 137010 b表面存在液態(tài)水。但另一種同樣合理的假設(shè)是，這顆行星表面是完全凍結(jié)的，是一個(gè)“雪球行星”。

這次使用單次凌星法發(fā)現(xiàn)的HD 137010 b雖然信號(hào)異常強(qiáng)烈，卻仍只是孤例。天文學(xué)家需要更多的數(shù)據(jù)，比如連續(xù)觀測(cè)到兩到三次凌星，才能最終確認(rèn)其存在。

麻煩的是，HD 137010 b的公轉(zhuǎn)周期和地球差不多，大約也是一個(gè)地球年，這意味著人們得等上一整年才能再次觀測(cè)到HD 137010 b凌星。而開(kāi)普勒探測(cè)器也已經(jīng)退役，所以這一任務(wù)只能交給其他探測(cè)器來(lái)完成了。

參考

Finding A Frozen Earth In Old Data

https://www.universetoday.com/articles/finding-a-frozen-earth-in-old-data

A Cool Earth-sized Planet Candidate Transiting a Tenth Magnitude K-dwarf From K2

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adf06f