“星探”開普勒如何尋星
封麵報道
作者：諸葛士元
“開普勒”空間望遠鏡是如何尋找這些係外類地行星的呢？
尋找係外類地行星的“開普勒”又立新功。
2015年7月24日，美國航空航天局宣布，其“開普勒”空間望遠鏡發現了迄今為止與地球最為相似的太陽係外行星——開普勒-452b。目前，人類已知的大部分類係外地行星都是由“類地行星神探”——“開普勒”空間望遠鏡發現的，它已發現了4696個係外行星候選者，確認了1030顆係外行星，其中有12顆宜居帶內的係外行星直徑介於地球的1～2倍之間，它們都有可能與地球相似。
那麼，“開普勒”空間望遠鏡是如何尋找這些係外類地行星的呢？
那麼多姓“開普勒”的星
現在，人類已找到了三類太陽係外行星——氣體巨星、短周期軌道上熾熱的超級地球和冰巨星。
所謂類地行星簡單地說類似於地球的行星，它由岩石構成，圍繞像太陽的恒星運行，可能孕育著生命，因而具有研究意義。比如，大小為地球的一半到兩倍之間的行星，尤其是那些在恒星周圍的宜居帶的行星，在該區域運行的行星表麵很可能有液態水的存在。
長期以來，人類一直在通過各種辦法在太陽係外尋找類似地球的行星。但其麵臨的一大困難就是缺乏觀測手段，因為在類似太陽係的遙遠星係中，恒星和行星的距離往往較近，恒星發出的強烈光芒會掩蓋行星，使地球上的天文望遠鏡觀測不到。
其實，早在2009年3月3日以前，人類就已發現了342顆太陽係外行星，不過其中絕大多數屬於類木行星，它們體積比較大，表麵是氣體，據信其中沒有一顆適於生命存在。這樣的結果主要是由於當時的探測方式和技術水平決定的，但並不能說明太陽係外不存在類地行星或有生命存在且與地球大小相當的行星。
2009年3月6日，美國發射了世界第一個專門用於尋找太陽係外類地行星的空間望遠鏡——“開普勒”。其“絕活”是攜帶了全球體積最大的光度計到太空中去，該裝置能幫助搜尋太陽係外類地行星。
“開普勒”的任務是尋找與地球相似的星球，解答“地球是不是孤獨的”的這個人類亙古以來就麵臨的難題。我們想要知道銀河係中是否有宜居帶或者其附近的數百個地球大小和比地球小的行星，即恒星宜居帶中不太冷、不太熱、存在液態水的行星，我們希望確定銀河係的數千億恒星的一部分中可能擁有這種行星。簡單地說，“開普勒”就是要找到宇宙中生命有可能存在的地方，從而改變人類對宇宙的看法，有望從根本上改變人類對自身的認識。
找到宜居行星隻是尋找外星生命的第一步。如果發現許多類地行星，就意味著生命可能在銀河係內普遍存在；如果沒有發現或發現很少的類地行星，則表明地球可能是唯一的生命站。當時專家預計，“開普勒”可發現50顆以上的類地行星。
其實，單就開普勒-452b來說，它不是最像地球的太陽係外行星，因為2014年宣布發現的開普勒186f，半徑是地球的1.17倍，2015年年初宣布發現的開普勒-438b，半徑更是隻有地球的1.12倍。這2顆行星都處在各自恒星的宜居帶內，也都比開普勒-452b更接近於地球的大小。隻不過，這2顆行星所環繞的恒星都要比太陽小得多，也暗得多。而開普勒-452b所環繞的恒星非常類似於太陽。因此，如果把恒星也考慮進來的話，開普勒-452b確實稱得上是“另一個地球”。
當然，“開普勒”的主要目標並不是要尋找“另一個地球”，而是通過這種抽樣調查的方式，幫天文學家更好地了解地球這樣的宜居行星在整個銀河係當中到底有多麼普遍。開普勒-452b就像比地球大的遠房親戚，研究它有助於科學家理解地球的進化環境，預見地球的未來。