类地行星,就在阿尔法星群
2013-04-03杨轶
杨轶
每个运动的物体朝着我们的视线方向都有一个速度,这个速度叫视向速度。同样地,恒星也具有朝向或远离我们的视向速度。如果恒星有相伴的行星围绕着它运转,那么由于行星与恒星之间的引力作用,恒星在视向速度上会产生微小的变化。通过探测这种变化,就能推测行星的存在,并计算出它的质量。
HARPS能够探测到小于每秒1米的视向速度变化,是目前极为精确的行星探测方式。尽管如此,用它来发现一颗行星仍然不是一件容易的事情。科学家们在4年多的时间里精确判断和分析HARPS监测到的数据,发现恒星半人马座阿尔法B(与半人马座阿尔法星A是一对双星)每3.2天就会发生极其微小的引力扰动,这种引力扰动极其轻微,仅引起阿尔法B星每秒位移0.51米,1小时也不过1.8公里。参与项目的科学家称,他们就是在这种比婴儿爬动还慢的迹象中找到了一颗行星存在的痕迹。
根据观测结果,科学家推断该行星很可能是一颗“类地行星”——很像地球,具有坚硬的岩石地层。它绕着呈微红色、亮度为太阳一半的半人马座阿尔法星B运转,公转轨道离阿尔法B星仅有644万公里,公转周期为3.24天。它的表面温度极高,达1200摄氏度,人类显然无法在上面生存。
在其他恒星系统中发现有行星存在并不罕见,但观测到的多数行星都是类似木星那样的巨行星。目前,这个“第二地球”的发现有待于全球更多天文学家的确认。耶鲁大学天文学家黛布拉·费希尔多年来也一直在该星群内寻找具有特定特征的行星,她说:“离我们最近的星群内存在着岩石行星,这个发现是十年来最大的新闻。”
半人马座阿尔法星群距地球4.4光年,作为离地球最近的一个星群,它一直为科学家所关注。许多科普作品和科幻文学都提到过人类远航该星群的可能性。譬如,在A. E. 范·沃格特(A. E. van Vogt)的短篇小说《遥远的半人马座》中,一群航天员以亚光速在睡眠状态中到达半人马座阿尔法星群,却全然不记得需要执行什么任务了。他们还发现,早就有人在他们之前以超光速来到半人马座,在他们还在熟睡的时候,建立了难以想象的先进文明。保罗·莱文森(Paul Levinson)的小说《借来的潮汐》,则描述我们太阳系的第一艘星际飞船去往半人马座阿尔法星群的经历,而这艘星际飞船的燃料只够单程旅行,它将有去无回。
这颗“类地”行星的发现,无疑将和几个月前上映的科幻片《普罗米修斯》一起,激发人类进一步探索阿尔法星群的兴趣。
科学家推测,在我们银河系中存在几十亿颗太阳系外行星。第一颗系外行星是加拿大天文学家布鲁斯·坎贝尔(Bruce Campbell)等人在1988年发现的。他们利用视向速度法,发现了围绕仙王座γ的行星。当时受到技术条件的限制,没有找到有力的证据,甚至有人怀疑这颗行星其实是质量介于行星和恒星之间的棕矮星。直到2003年,科学家运用改进了的观测技术才证实了这颗行星的存在。到目前为止,科学家共发现了863颗系外行星。NASA的开普勒计划自开始搜寻太阳系外类地行星至今,共探测到18000颗系外行星“候选者”,其中包括262颗可能成为人类适宜生存家园的潜力候选对象。
比邻星纵使与地球天涯比邻,却仍然有4光年以上的遥远距离;“第二地球”虽然与地球个头相仿,却是个炽热无比的星际炼狱。人类到底是不是星河间唯一的幸运儿,我们能在哪里找到可以寄托的家园?这些仍需天文学家们再接再厉,继续探索和寻找下去。
(作者为中科院中国天文网“天之文论坛”版主)