惊喜：地球级行星到处都是 太阳系反而是异数！
▲克卜勒太空望远镜观察到的地球级行星比率。(图／引用自台北天文馆之网路天文馆网站)
一组由美国加州大学柏克莱分校和夏威夷大学的天文学家Erik Petigura、Andrew Howard和Geoff Marcy等人，发现约有17%类太阳恒星拥有直径约为地球1至2倍大且轨道接近中央母恒星的地球级行星。这项发现是透过分析克卜勒任务头3年观测资料以及凯克天文台(W. W. Keck Observatory)的后续追踪观测研究而得。
近年来虽然已经有多个研究成果指出银河系中的系外行星数量相当庞大，不过在这个最新研究成果公布之前，天文学家并不清楚地球级行星也是如此。为解开这个疑问，Petigura等人撰写一套程序，筛选那些克卜勒太空望远镜光度观测资料中有些微亮度下降的天体，以便寻找地球级系外行星。结果很明显地，约2倍地球大小的地球级系外行星相当普遍。
一旦筛选完成后，这些天文学家借助凯克望远镜的帮助，以高精度中阶梯光栅摄谱仪(High Resolution Echelle Spectrograph，HIRES)，配合凯克望远镜新设置的MAGIQ导星系统，以确认这些地球级的候选行星是否确实存在。在HIRES拍摄的光谱中，若会出现双谱线，代表这是不正确的行星讯号，那么便可将这笔克卜勒候选行星剔除。
概括来说，MAGIQ导星相机有着更广的视野、更细的像素、更低的杂讯，因此整体观测效能提升非常多，故不仅可对比较暗的恒星进行观测，更能改善HIRES光谱仪的光谱侦测能力。
这些天文学家估计，克卜勒太空望远镜能侦测能力的极限，大约可及公转轨道约地球轨道1/4以内(相当于在水星轨道以内)的行星们。进一步的证据则建议拥有地球大小或地球稍大一些、轨道在类似地球轨道以内的恒星，比例高达50%左右。
地球直径1～2倍大，岩质行星+黄金区+水液态，有可能成为适居区
体积约为地球1～2倍大小的行星，并不是生命生存发展的必要条件。Petigura等人的观测结果显示，直径约地球的2～3倍大小的系外行星，性质一般比较类似天王星或海王星，也就是说，有个岩质的核心，核心外则是氦气或氢气环绕，或许还有水；靠近母恒星的行星可能是个水世界，在岩质核心之外，是身达数百公里的海洋。
然而，直径介在1～2倍地球直径的系外行星，可能为岩质行星的机会很高，而且如果这些行星位在恒星周围的「黄金区」，也就是不太冷、不太热，水刚好能以液态存在的区域，那么或许适合生命居住或生存。
Howard表示，克卜勒任务(Kepler mission)的其中一个目的，就是希望回答自亚里斯多德以来，人们一直存在的疑问：到底有多少类似太阳的恒星拥有类似地球的行星？虽然我们还没得到确切的答案，不过在克卜勒的帮助下，我们已经发现够多的行星能针对这个问题做统计估算。
▼TERRA程式辨认出119颗类似地球的行星。(图／引用自台北天文馆之网路天文馆网站)
大小类似木星的系外行星，约可造成其母恒星亮度下降1%，很容易就能侦测到。而大小类似地球的系外行星，仅会造成其母恒星亮度下降0.01%，即万分之一，很容易错失在各种原因造成的杂讯中。先前克卜勒任务使用的软体很难侦测出这类地球级行星，Petigura等人耗费两年的时间编写所谓的TERRA程式(Transiting Exoearth Robust Reduction Algorithm)，并利用模拟的行星资料来测试TERRA侦测地球级行星的灵敏度有多好，再将之应用在克卜勒资料库中。效果好得出奇，TERRA程式总共辨认出119颗类似地球的行星，直径由6倍地球直径到火星直径(相当于地球直径的1/2)不等，其中的37颗是先前克卜勒报告中没提到的沧海遗珠。
1年前，克卜勒仅发现极少数小于2倍地球直径的系外行星，远比从已知大型系外行星数量以外差方式估算应该要有的数量还少很多。因此，若现今发现约2倍地球直径的超级地球的趋势能继续维持的话，那么已知的超级地球大约仅有预期数量的1/3而已。
Howard指出，既然17%的恒星在其相当于水星轨道之内的区域中有超级地球，那么我们太阳系中的这类超级地球在哪里？这是否意味着我们太阳系和其他各式各样恒星系统相较之下或许是个异数？(文／引用自台北天文馆之网路天文馆网站)