机器误报，专家纠错，来看神秘开普勒1649c的前世今生

　　主标题翻译：在早期美国宇航局开普勒数据中发现与地球大小相似且可居住行星——开普勒1649c
　　图片为开普勒-1649c围绕其核心红矮星运行。
　　这颗新发现的系外行星位于其恒星系的可居住区，也是大小和温度最接近地球的系外行星。
　　图片来源：美国宇航局/艾姆斯研究中心/丹尼尔·鲁特
　　一个跨大西洋科学家小组，对美国宇航局开普勒太空望远镜数据重新分析后发现了一颗地球大小的系外行星。该行星在其恒星系的可居住区运行，且周围有一颗岩石行星来保障星球的液态水状态。
　　科学家在查看开普勒的旧观测结果时发现了这颗名为开普勒-1649c的行星，开普勒望远镜已于2018年退役。虽然以前使用计算机算法错误地识别了它，但研究人员在重新查看开普勒数据时，对识别结果进行了第二次查看，才将其识别为行星。在开普勒发现的所有系外行星中，这个遥远的世界——距离地球300光年——在大小和估计温度上与地球最相似。
　　这个新发现的星球只有地球1.06倍大。此外，它从主星接收的星光量是地球从太阳接收光量的75%，这意味着系外行星的温度可能也与我们的行星相似。但与地球不同的是，它围绕一颗红矮星运行。虽然在这个系统中没有观测到任何恒星，但红矮星因恒星爆发而闻名，而星球爆发可能使行星的环境对任何潜在的生命构成威胁。
　　美国宇航局华盛顿科学任务局副局长托马斯·祖布琴（Thomas Zurbuchen）说：＂这颗遥远的星球耐人寻味，且给了我们更大的希望去发现位于恒星之间的第二个地球。随着科学界寻找类地行星能力的日益提高，开普勒和我们的系外行星探测卫星 （TESS） 等任务收集的数据将继续产生惊人的发现。＂
　　图为开普勒-1649c与地球的对比图，直径仅为地球的1.06倍
　　图片来源：美国宇航局/艾姆斯研究中心/丹尼尔·鲁特
　　关于开普勒-1649c，仍然有很多未知数，比如其大气层，这可能会影响星球的温度。目前对行星大小的计算有明显的误差幅度，当然在观测如此遥远的天文学研究物体时，天文学中的所有数据都存在误差。围绕红矮星运行的岩石行星具有特殊的天体生物学意义。然而，天体生物学家需要更多的关于这个星球的信息，以标定它是否像我们所期望的那样有生命存活的希望。但根据已知情况，开普勒-1649c对于寻找具有潜在可居住条件世界的科学家来说尤其耐人寻味。
　　根据某些计算数据，还有其他系外行星的大小更接近地球，如TRAPPIST-1f及蒂加登c等星球；也有其他类地行星温度可能更接近地球，如TRAPPIST-1d和托伊700d。但是综合星球大小及地面温度两组数据，没有其他系外行星能比开普勒-1649c更接近地球，同时还位于其星系的可居住区。
　　在《天体物理学杂志快报》上论文第一作者、德克萨斯大学奥斯汀分校研究员安德鲁·范德堡（Andrew Vanderburg）说：＂在我们找到的所有标记错误的行星中，这颗行星特别令人兴奋——不仅仅是因为它位于恒星轨道可居住区以及大小和地球相当，还因为它可能与这颗邻近的行星相互作用。＂如果我们不亲眼看看计算机算法的工作结果，我们就会错过它。
　　开普勒-1649c运行轨道与红矮星非常接近，所以开普勒-1649c的一年仅相当于19.5个地球日。这个系统有另一颗与其大小大致相同的岩石行星，但它绕恒星运行的距离大约是开普勒-1649c的一半，类似于金星绕太阳运行的方式，大约是地球距离的一半。红矮星是银河系中最常见的恒星之一，这意味着类地行星可能比我们所想象的更常见。
　　寻找计算机误报
　　此前，开普勒任务的科学家开发了一种名为罗博维特（Robovetter）的算法，以协助整理开普勒航天器产生的海量数据，该数据由美国宇航局位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心管理。开普勒使用中转法寻找行星——望远镜负责盯着恒星，寻找当行星在主恒星前面经过时恒星亮度的下降。
　　图为开普勒-1649c星球表面图
　　图片来源：美国宇航局/艾姆斯研究中心/丹尼尔·鲁特
　　大多数时候，这些光线下降来自行星运转以外的现象——如恒星亮度的自然变化或其他宇宙物体——虽然监测数据使得它看起来像一颗行星，事实却并非如此。 罗博维特的工作是区分12%的落点是真正的行星  。这些被确定为来自其他来源的签名被标记为＂假阳性＂，即测试结果被错误地归类为阳性的术语。
　　由于处理信号检测数据非常棘手，天文学家们知道该算法会犯错，需要仔细检查——这是开普勒假阳性工作组的工作。该团队会审查罗博维特（Robovetter）的工作结果，检查所有误报，以确保它们是真正的错误，而不是系外行星，减少工作纰漏。事实证明，罗博维特错贴了开普勒-1649c的标签。
　　尽管科学家努力优化自动化分析过程，以便从任何给定数据集中获取尽可能多的科学发现，但这一发现也显示了双重检查自动化工作的价值。甚至在开普勒停止从观测区域收集数据六年后——从 2009 年至 2013年，开普勒在继续研究更多地区之前，一直盯着这片天空——这一严谨的分析揭示了迄今发现的最独特的地球类比之一。
　　可能的第三颗行星
　　开普勒-1649c不仅在大小和从恒星获得的能量方面与地球最相配，而且为地球的母体系统提供了全新分析视角。 系统中外行星每九次绕主恒星运行一次，内行星的轨道几乎正好是主星的四倍。  事实上，他们的轨道匹配在这样一个稳定的比例表明系统本身是非常稳定的，并可能生存很长时间。
　　近乎完美的周期比率通常是由一种称为轨道共振的现象引起的，但九比四的比例在行星系统中相对独特。通常共振以比率的形式出现，如二比一或三比二。虽然未经证实，但这一比例的罕见性可能暗示到一颗中行星的存在，其中内行星和外行星都同步旋转，产生一对三比二的共振。
　　研究小组寻找如此神秘的第三颗行星的证据，但没有结果。然而，这可能是因为行星太小，看不到或在轨道倾斜，使得它不可能找到使用开普勒的 过镜方法  。
　　无论哪种方式，这个系统提供了另一个例子，地球大小相似的行星运行在红矮星的可居住区。这些小而暗淡的恒星要求行星的轨道非常接近于该区域——不是太温暖，也不是太冷——生命，因为我们知道它可能存在。虽然这个例子只是众多案例中的一个，但越来越多的证据表明，这种行星在红矮星周围很常见。
　　范德堡说：＂我们得到的数据越多，我们看到的迹象就越多，表明这些恒星周围有潜在的可居住和地球大小的系外行星是常见的。＂红矮星几乎遍布我们的星系，周围有这些小而可能适合居住和岩石的行星，其中一颗行星可能和我们的地球没什么不同，看起来更亮一点。
　　开普勒和 TESS 等任务有助于在天体生物学领域、跨学科研究中了解遥远世界的变量和环境条件如何能够容纳我们所知道的生命，或者生命可以采取的任何其他形式。
　　BY:   Sean Potter
　　FY: Harvey Yu
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