佐治亚理工学院的一项新研究提供了新的线索，表明500光年外的一颗系外行星与地球非常相似。开普勒-186f是在太阳系外发现的第一颗地球大小的行星。这意味着它与宿主恒星的距离是液态水在表面聚集的合适距离。佐治亚理工学院的研究使用了模拟来分析和识别系外行星的自旋轴动力学。这些动力决定了行星在轴上的倾斜程度以及倾斜角度随时间的变化。轴向倾斜会影响季节和气候，因为它会影响阳光照射地球表面的方式。研究人员表示，开普勒-186f的轴向倾斜非常稳定，很像地球，因此它可能有规律的季节和稳定的气候。佐治亚理工大学的研究小组认为，开普勒-62f也是如此。
开普勒-186f的描绘图。图片：NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle
开普勒-62f是一颗超级地球大小的行星，围绕着一颗距我们1200光年的恒星运行。轴向倾斜对气候有多重要?轴向倾斜的巨大变异性可能是火星从数十亿年前的水陆地貌转变为今天贫瘠的沙漠的一个关键原因。火星在我们太阳系的宜居带，但它的轴向倾斜非常不稳定——从0度到60度不等，佐治亚理工学院助理教授李公杰(音译)说。这种不稳定性可能导致火星大气的衰变和地表水的蒸发。相比之下，地球的轴向倾斜摆动幅度更小——在22.1到24.5度之间，每10000年左右从一个极端走向另一个极端。
行星围绕其主恒星的轨道的方向角可以通过与同一系统中的其他行星的引力相互作用而产生振动。如果轨道的摆动速度与行星的自旋轴的旋进速度相同(类似于顶部的旋转轴或陀螺仪的圆周运动)，那么自旋轴也会来回摆动，有时会剧烈地摆动。火星和地球之间有很强的相互作用，也有水星和金星。其结果是，它们的自旋轴将以与轨道振荡相同的速度进动，这可能导致它们的轴向倾斜发生较大的变化。幸运的是，月球控制了地球的变化。月球增加了我们行星的自旋轴岁差速率，使它与轨道振荡速率不同。另一方面，火星没有足够大的卫星来稳定其轴向倾斜。似乎这两颗系外行星都与火星和地球非常不同，因为它们与它们的兄弟行星的联系较弱。
开普勒-186f的描绘图。图片：NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle
我们不知道它们是否拥有卫星，但我们的计算表明，即使没有卫星，开普勒-186f和62f的自旋轴在数千万年里仍然保持不变。Kepler-186f的半径小于地球的10%，但它的质量、组成和密度仍然是个谜。它每130天绕着它的主星转一圈。根据美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的说法，这颗恒星在正午时分的亮度，在186f的时候会像地球上的太阳一样明亮。开普勒-186f位于天鹅座，是一个五行星恒星系统的一部分。开普勒-62f是一颗最像地球的系外行星，直到2014年科学家们注意到它有186f。它比地球大40%，很可能是一个陆地或海洋覆盖的世界。
它位于天琴座，是围绕一颗恒星运行的五颗系外行星中最外层的行星。这并不是说系外行星都有水，更不用说生命了。但两者都是相对较好的候选者。研究是第一批研究系外行星的气候稳定性的研究之一，并增加了对这些可能适合居住的邻近星球的了解。认为我们对生命起源的了解还不够，不能排除它们存在于不规则季节的行星上的可能性，即使是在地球上，生命也是非常多样化的，在极端恶劣的环境中表现出了令人难以置信的韧性。但是一个气候稳定的星球可能是一个更舒适的起点。该研究发表在《天文学》上。
博科园-科学科普｜参考期刊：天文学｜来自：佐治亚理工学院
