另一个地球
2015-12-31
“另一个地球”近年来多次在互联网上成为热词,似乎美国宇航局随时都有可能发布新闻说,他们发现了一个存在外星生命的世界。这种期待在2015年夏天开普勒-452b行星公布时达到了高潮。很多人真的以为天文学家发现了另一个地球。
发现外星行星,就像集邮
虽然已经发现了近2000颗外星行星,但是真正与地球类似的仍然是极少数。开普勒-186f和开普勒-452b就是这样两颗行星。
南方周末记者 黄永明
伽利略第一次将望远镜指向天空,他就看到了临近的那颗行星上也存在城市和灯火。与此同时,对面那颗行星上的观测者也发现了伽利略所在星球上的文明。不过,尽管两个星球上的人们知道彼此的存在,但以他们的科技力量,却仍需数百年才能造访对方。
这里所说的伽利略显然不是地球历史上那位著名的天文学家。他是当今一些天文学家想象中存在的人物。这样的想象在一年前可能还是没有根据的,但是随着科学家发现越来越多的外星行星,这种幻想中的历史并非完全不可能。
两个行星同时处于适居带中(适居带,是指行星与恒星的距离恰当,使温度适合液态水存在)。它们距离很近,甚至能够允许生命在两者之间传播。这样的行星系统在天文学家的观测中是确实存在的,而且2015年的一项研究也从理论上证明,它们同时拥有生命的可能性是完全存在的。
上述发现只是过去几年中大量外星行星研究成果之中的一个。从天文学家在1995年发现第一颗外星行星算起,到2015年,刚好是20周年。在1995年之前,人们并不知道行星除了在太阳系中存在之外,是否也在其他恒星周围存在——至少科学家们没有直接的观测证据。而近几年的发现显示,外星行星不但存在,而且数量非常巨大。截至2015年底,已经发现的外星行星接近2000颗。
这些行星之中,有像地球这样主要由岩石构成的行星,也有像木星那样的气态行星。仅仅是类地球行星,根据最新的估计,宇宙中当前就存在1020个;气态行星也是同样的数量。这还只是当下存在的行星。由于宇宙还有很长的未来,所以计算下来,还有92%的行星尚未诞生呢!
这些最新的研究结果,让人们更清晰地认识到地球在宇宙中的位置——不论是从空间上讲,还是从时间上讲,都并不显得很特殊。
地球2.0
“另一个地球”近年来多次在互联网上成为热词。似乎美国宇航局(NASA)随时有可能发布一条新闻说,他们发现了一个存在外星生命的世界。这种期待的升温很大程度上是由开普勒望远镜带来的。它是一台美国宇航局专门用于搜寻外星行星的太空望远镜。在已知的外星行星名单中,由开普勒望远镜发现的就超过半数。有时,它会一次发布数百个外星行星的名单。
行星的样式之多,超出人们的想象。比如有一颗岩石行星离恒星非常近,公转一周只需要38个小时。它的温度可以达到几百摄氏度。它上面有氧气,但肯定来自非生物来源。还有很多行星是所谓“热木星”,它们是气态行星,同时由于离恒星很近而非常炎热。
虽然已经发现了近2000颗外星行星,但是真正与地球类似的仍然是极少数。开普勒-186f和开普勒-452b就是这样两颗行星。前者发现于2014年,它大约比地球大40%,位于适居带中,距离我们大约500光年远。
并且,它位于一个行星系统之中,共有5颗行星在围绕同一颗M型恒星运转。M型恒星的数量在银河系全部恒星中占到70%,所以天文学家认为,如果人类发现其他行星上生命存在的迹象,那么它们很可能是在M型恒星身旁。
另一颗行星,开普勒-452b,在2015年夏天公布时也轰动一时。很多人真的以为天文学家发现了另一个地球。它的直径比地球大一些,种种证据显示它可能是一颗岩石行星。同时,它也位于适居带中,温度和地球上差不多,连公转周期都相近——385天。天文学家把它称为“超级地球”,他们甚至确定了它的年龄——60亿年,比地球老一些。
“这个激动人心的发现让我们距离发现地球2.0又近了一步。”美国宇航局科学任务主管约翰·格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)这样说。
不过,在可预见的未来,人类不太可能造访开普勒-452b。它距离我们有1400光年之远。
2015年,科学家们甚至还发现了一个可能拥有“戴森球”的天体。“戴森球”指的是文明发展到一定阶段,对能源的需求变得非常高,以至于他们要建筑采集恒星能源的设施,这些设施大到形成一个球体,把恒星包裹起来。
同样是在开普勒望远镜的观测中,天文学家注意到一个亮度奇异变化的恒星。这种变化是自然现象很难解释的。这让一部分人猜测,也许是戴森球在遮挡星光。那当然是一个非常大胆的猜测,但观测数据确实让那颗编号KIC8462852的恒星成为迄今为止最为有趣的搜寻地外文明计划(SETI)的目标。
所有这些发现,到目前为止还比较像是“集邮”。观测者们只是搜集了多种多样的外星行星而已。对于这些行星本身的特点,比如它们的大气成分、它们的自然环境、是否存在生命迹象,仍然是缺乏深入了解的。这种状况很有可能在下一个十年里发生改变。
哈勃太空望远镜的后继者——詹姆斯·韦伯太空望远镜——将在2018年升空。外星行星的研究者们对它给予了厚望。美国宇航局的另一个项目“外星行星凌星巡天卫星”(TESS)也被考虑用来接替开普勒望远镜。这些新的望远镜将有能力确定离我们最近的岩石构成的外星行星的成分以及它们的大气条件。换句话说,天文学家将很快能够发布外星行星的气象报告了。
也许不远的将来,人们能够看到沙漠、海洋、雨林,但它们并不是撒哈拉、太平洋,或者亚马逊。它们属于许多光年外另一颗生机勃勃的星球。