开普勒186F

发现者

这个被命名为开普勒-186f(开普勒-186f)的行星是由美国宇航局(NASA)的开普勒太空望远镜发现的。

星体特征

开普勒-186f不仅大小与地球相似，而且与所环绕的恒星距离也刚刚好，使其地表有可能存在液态的水。这颗行星的各种特性，使其可能拥有与地球相似的特征。开普勒-186f是其恒星星系中外围的一颗行星，处于宜居区的边缘，这意味着其表面温度可能过低，水有可能结冰。这个行星位处适于居住区域，但不意味着它就真的适于居住，这个行星是地球的表亲，但还称不上双胞胎。

星体数据

这颗行星位于天鹅座(Cygnus)，大小约为地球的1.1倍，距离地球约500光年。它与其所环绕的恒星距离不太近也不太远。

开普勒-186f围绕着只有太阳质量一半的红矮星运动。虽然之前也曾经在“宜居带”内发现过一些行星，但他们的体积相对都比较大，最小的也比地球大40%。相比之下，“开普勒-186f”更类似于地球。“开普勒-186f”每隔130个地球日绕中央恒星公转一周，获得的能量仅为地球从太阳获得能量的三分之一。科学家表示，行星位于“宜居带”上并不一定意味着适宜生命生存，上面的温度还强烈依赖于其大气层的组成成分。“开普勒-186f”可看做地球的堂兄（Earth-cousin）而不是孪生兄弟（Earth-twin）。虽然天文学家已经知道“开普勒-186f”的体积，但是其质量和组成还是未知的。根据之前的研究经验，这颗行星很可能是岩石行星。

轨道性质

开普勒-186f的轨道周期为129.9天，其轨道半径是地日距离的36%；因此在这个距离无法确认它是否被母恒星潮汐锁定。因为母恒星的光度并不高，开普勒-186f接收到的辐射通量只有地球的32%。该星球位于适居带中，但位处其边缘，与太阳系当中的火星位置类似。

质量密度组成

开普勒-186f的半径较地球大约11%。其质量、密度与位置未知；如果该星球全由铁组成，质量预估0.32M⊕─3.77 M⊕（全为水或冰的状态）；如果组成与地球相近（1/3铁、2/3硅组成的岩石），质量有可能会是1.44 M⊕。由氢和氦组成的厚重大气层被认为不可能在半径小于1.5R⊕的行星形成。年轻的红矮星辐射的极紫外线量远高于年老红矮星，因此行星的原始大气可能会在红矮星辐射大量极紫外线时遭到光致蒸发，使大气层中大量的氢和氦经由流体动力质量流失被剥离。

协会调查目标

截至2014年4月17日，天文学家尝试使用艾伦望远镜阵接收来自开普勒-186f的无线电波约1个月的时间，但是在这期间并未接收到任何被认为和外星智慧生命科技相关的讯号。然而，如果辐射源是辐射各同向性，这样的电波就需要至少阿雷西博天文台10倍接收能力的望远镜才能接收到。

发现意义

NASA的天体物理学部门总监保罗·赫兹(Paul Hertz指出，发现开普勒-186f，是找到像地球一样的星球的重要一步。

星体知识

宜居带（habitable zone）是指行星距离恒星远近合适的区域，在这一区域内，恒星传递给行星的热量适中，既不会太热也不太冷，能够维持液态水的存在。除了“开普勒-186f”之外，该恒星系统还包括其它的四颗行星，它们分别是：开普勒-186b、开普勒-186c、开普勒-186d、开普勒-186e，但都离中央恒星太近温度过高，不在“宜居带”内。

研究历史

NASA（美国航空航天局）的开普勒太空望远镜（Kepler Space Telescope）获得重大进展。天文学家已经通过高度复杂的技术证实太阳系以外存在近1000颗行星，不过其中大部分都是像木星一样的气态巨行星，大气层可能有毒性，周围的环境不是太热就是太冷，不适合液态水和生命体存在。

而科学家经过测算开普勒-186f的质量和密度，证实其符合岩石行星的描述。该星球围绕着红矮星开普勒-186f运转，其半径估计是地球半径的1.1倍，星球上拥有良好的大气环境，处在适合液态水存在的“宜居带”，那一区域对生命体来说不太热也不太冷，很接近地球的环境。

红矮星开普勒-186f距地球500光年，开普勒-186f的轨道与水星相似，对于液态水来说过热，但是红矮星一般比太阳小，且温度没那么高，而开普勒-186f又处在其恒星的宜居带外缘，所以液态水可能存在。若液态水真的存在，那么部分水可能在一段时间处于冰冻状态。

开普勒-186f星球上是否有地表水，仍不得而知，有液态水存在可能性也并不意味着一定就有水。而且NASA所谓这颗行星处在“适于人类居住环境区间”并不是说它真的完全像地球一样可任意孕育生命。其适宜居住性实际也处在人类可接受范围的边缘：比如说该行星绕恒星运行一周的时间大约为130天，从恒星获得的能量也仅相当于地球从太阳获得能量的1/3。NASA也说开普勒-186f星球上白天亮的时候，大约也就相当于地球上落日前一小时的亮度。

科学家Thomas Barclay表示：“开普勒-186f可以说是地球的表亲，但和地球仍算不上双胞胎。它在很多方面和地球都有相似之处。”他说，这颗行星虽然理论上似乎有适于居住的基础，但可能相比地球，其表面更暗也更冷，确切温度还得取决于其周围的大气。另一方面从其距离地球500光年的距离来看，以人类现有的科技，要赶往开普勒-186f恐怕也有些不现实——看样子地球仍是宇宙中大的奇迹啊。

奎因塔纳表示：“M型红矮星是数量多的恒星。银河系中最初的生命迹象很有可能就会来自围绕一颗红矮星运行的系外行星。”

开普勒-186f的公转周期是130天，其接收到的热量值大约是地球从太阳那里接收到的相应值的1/3，这就使其位于宜居带范围的外侧边缘。

在开普勒-186f的正午时分站在地表向上看，这里天空中的“太阳”的亮度大约仅相当于我们地球上太阳即将落下时候的感觉。

美国航空航天局埃姆斯研究中心下属湾区环境研究院的研究科学家，有关《科学》杂志论文的合著者托马斯·巴克莱(Thomas Barclay)表示：“这颗行星位于宜居带这一事实并不代表我们确定这颗行星本身就是宜居的。这颗行星地表的实际温度在很大程度上取决于它拥有何种大气层。”

他说：“因此开普勒-186f或许可以被视作是地球的堂兄弟，但不是双胞胎。但它的确在很多方面都和地球很相似。”

开普勒-186系统中的另外4颗成员是：Kepler-186b、Kepler-186c、Kepler-186d以及Kepler-186e。围绕它们的“太阳”的公转周期分别是4天、7天、13天以及22天，这样近的轨道距离让它们的地表温度太高，生命无法在这样的环境下存活。这4颗距离较近的行星的大小也都在地球的1.5倍以下。

接下来的工作将包括接着搜寻真正的“地球双胞胎”，即那些地球大小，且在宜居带中围绕一颗与太阳相似的恒星运行的系外行星，并且要测出它的化学成分。

开普勒空间望远镜是美国航空航天局首台拥有观测地球大小系外行星的探测设备，在其运行期间对超过15万颗恒星周围进行了搜寻。

美国航空航天局埃姆斯研究中心主要负责开普勒空间望远镜的地面系统的开发，任务操作以及科学数据分发。JPL则负责整个开普勒项目的开发工作。科罗拉多州的鲍尔宇航技术公司开发了开普勒空间望远镜的飞行系统并与科罗拉多大学合作，对任务操作和控制提供支持。