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大开眼界

2017-11-20

小学时代 2017年31期
关键词:矮星类地行星葫芦娃

大开眼界

小贴士

红矮星是又红又矮的恒星吗?

红矮星,指的是表面温度低、颜色偏红的矮星。其实,它们是一种体积不太大的恒星,通常质量都不会超过太阳的一半。据目前人类所知,银河系中70%的恒星都是红矮星。由于散发的光芒实在是太微弱,如果不借助天文望远镜,我们不可能看到任何红矮星。红矮星最大的特点是寿命长,一般可长达数万亿年!

宇宙中,几乎所有的红矮星都拥有行星。仅科学家在太阳系周围发现的由红矮星构成的恒星系统中,就至少有四分之一的系统存在“超级地球”,而且这些“超级地球”还运行在恒星周围可居住带的轨道上。这可是个令人兴奋的消息,因为红矮星通常比太阳的历史还早数十亿年,而环绕着昏暗、长寿的红矮星的行星存在着孕育生命的可能性。

天文学家们按照这7颗类地行星被发现的时间顺序,将它们分别命名为TRAPPIST-1b、c、d、e、f、g和h,这恰好也是它们距离恒星由近及远的次序。它们的个头儿都跟地球相似,有些比地球略小,有些则略大,而且全都有一面长期面向红矮星。

名字大猜想

7颗类地行星分别被命名为TRAPPIST-1b、c、d、e、f、g和h,听上去并不怎么好听。这不,美国国家航空航天局在网上发起了起名活动。因为有“7”这个数字,网友们提供的素材简直可以说是“脑洞大开”——周一到周日、七龙珠、《哈利·波特》里韦斯莱家7个孩子的名字、7个小矮人的名字……

在太阳系内新发现的小行星,可以根据发现者的意愿进行命名,但不能以发现者的名字命名。这个名字只要经过哈佛大学的国际天文联合会的审核批准,并得到国际公认,就可以确定为永久且唯一的名字了。至于太阳系以外的行星的命名,到目前为止,国际天文联合会还没有一定的标准。

其实,叫作“葫芦娃行星”也挺好的。想法还是要有的,万一哪天真的被采用了呢?

7颗行星中至少有3颗位于这颗恒星的宜居带内,这3颗行星的表面温度或许适宜液态水的存在

你知道吗?

就在“吃瓜网友”大开脑洞给“7个葫芦娃”取名字时,科学家们的“脑洞”也没闲着,他们已经在设想,假如这7颗行星上真的有外星生物存在,那么,它们会长成什么样子呢?

根据TRAPPIST-1的情况,科学家们认为,外星动物应该以两栖生物为主,主要有以下几个特点:

1.扁片儿的,不会被风暴吹飞;

2.皮特别厚,能对抗温度变化和风暴侵袭;

3.前腿应该特别壮实,用来刨洞找食物,也可以保护自己的安全;

4.尾巴是桨状的,用来在黑暗冰川的冷水中游动;

5.这个星系的星球上可能没有高大的植物,所以嘴应该长在下面,以便食用低矮的食物,视力可能也不发达。

综上所述,这个外星生物看上去就像一只大龙虾,也许还有点儿好吃……吃货们,快擦擦口水!

人们可以住在哪儿

在这个“迷你太阳系”中,站在一颗行星的表面,用肉眼就能很清楚地看见临近的另一颗行星,甚至能分辨出另一颗行星上的地形和大气,比我们在地球上看月亮要真切得多。只要大气环境适宜,任何一颗行星表面都可能有液态水存在,不过,比较靠近红矮星的b、c、d这3颗行星会因为太热,可能只有小部分表面存在液态水,而最远的h又可能因为太冷而不适宜水分存在。处于中间宜居带的e、f和g被科学家认为是目前最可能具备移居条件的3颗星球。

“一年”的时间很短暂!

位于宜居带的类地行星可是稀罕之物,因为科学家们认为,那是迄今为止,太阳系以外最有可能存在生命的星球。

不过,即使这些星球上真有生命存在,对它们来说,时间概念肯定也跟我们大不相同。比如,行星b绕着红矮星公转的周期只有1.5个地球日,也就是说,在这颗行星上,“一年”只相当于地球上的一天半;距离最远的行星h,公转周期也只有20天左右。

冰与火之歌

由于距离太近,这7颗行星很可能都与红矮星形成了“潮汐锁定”。什么是潮汐锁定?简单来说,就是行星总以同一面朝向它绕着旋转的恒星。因此,在这7颗行星上,很有可能永远都在上演“冰与火之歌”——背对着恒星的那个半球永远炎热无比,而面向着行星的半球则永远天寒地冻。生命要想在这些行星上生存繁衍,还真得先具备大多数地球生命所不具备的韧劲儿才行。

这些行星表面可能存在大量的液态水(构想图)

就是这台口径只有60cm的TRAPPIST望远镜,发现了TRAPPIST-1恒星系统中的7颗类地行星

“年轻气盛”的红矮星

TRAPPIST-1中的那颗唯一的恒星是颗非常年轻的红矮星,只有大约5亿岁(我们的太阳已经45亿岁了)。年轻的恒星是非常不稳定的,就好像脾气暴躁的小孩子,时不时就会爆发一下。这种不期而至的爆发,带给其行星小伙伴们的则是漫天的紫外线、X射线等辐射,这对于生命来说可不是什么好消息。

根据计算机模拟的结果,行星距离母恒星太近的另一种下场,就是会经历完全不受控制的温室效应,于是整颗行星就会变得高温难耐,比如太阳系的金星。

祝你旅途愉快!

现在,我们暂且假设这些类地行星是适宜生命存在的,人类有一天会去那里度假或定居,那么你一定特别想知道:这个星系到底距离我们有多远——40光年到底是多远呢?假如人类造出了一艘光速飞船,那么你坐上这艘飞船后大概40年就可以到达这个星系啦。

40年?!

对呀,就算你嫌远想把目的地改成火星,等火星运行到离地球最近的位置时,与我们的距离大概还有5 500万千米,以人类目前的航空技术,完成这个旅程还需要6~8个月呢。按照这个速度,想要到达40光年外的星系,至少需要50万年。

如此说来,这40光年的距离还是十分遥远的,似乎可望而不可即。不过,比起此前开普勒空间望远镜发现的距地球1 400光年的类地行星,40光年可就一点儿也不远了。

人们畅想着未来将进行的星际旅行,“葫芦娃星系之旅”中的“跳星”玩儿法就像今天的“跳岛”一样,将7颗行星上的景色一览无余。图中描绘的是在Trappist-1e上看到的景色,这是一颗被水覆盖的星球,透过飞船的舷窗抬眼望去,还能看到它的“行星兄弟们”在天空中遥相呼应

尽管我们依旧不清楚这个“迷你太阳系”中的行星是否拥有大气,到底由什么物质构成,甚至不知道它们在多大程度上适宜生命存在,但这一恒星系统的发现仍然令人兴奋不已!希望在不久的将来,人类真的能制造出光速航天器,到那时,我们只需要在太空漫游40年就可以拜访“葫芦娃小伙伴”了。想到这里,还真是非常期待呢!

黄志明 文

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