“地球七兄弟”让人类大开眼界
2017-03-01 17:31:36        今日中国www.chinatodayclub.com                     来源:今日中国

还记得去年5月“地球三兄弟”被发现时地球人的惊喜吗?现在有更大的惊喜出现:一群科学家2月22日宣布,在“三兄弟”的同一行星系统中,有更多“地球的兄弟”被发现,凑成了“葫芦娃七兄弟”。这是人类第一次发现一个包含7个地球大小行星的系统,更重要的是,所有这7颗行星都可能存在水和大气层,其中3颗更是位于可能存在生命的适居带内。美国航天局的科学家托马斯说,这项新发现让我们了解,现在找到第二个地球已经不是“能不能”的问题,而是“何时”的问题。“地球七兄弟”离我们约40光年,当想到银河系自身就有10万光年那么大时,这个距离事实上就像是到你邻居家一样。当然,以我们现在的科学技术水平,要到达那里需要数百万年,所以才有这句话“人类的生命与宇宙相比,只是一瞬间”。

这颗“太阳”有点冷

据法新社报道,一群科学家22日在美国航天局公布了他们的最新发现:在一颗距地球40光年的矮恒星附近,至少有7颗如地球大小的行星围着它公转。这7颗行星上很有可能存在水和生命。这一发现将发表在《自然》期刊上。

“人类寻找太阳系之外的外星生命迹象,第一次有了现实可能性。”美国《纽约时报》说,这些行星围绕着一颗名为TRAPPIST-1的矮恒星旋转,它距地球约40光年,从宇宙的角度说,这个距离非常近,并且这7颗行星的轨道方位很适合科学家对它们进行详细的研究。英国剑桥大学的天文学家托奥德说,“我认为,对于了解那里是否存在生命,我们已经迈出关键一步,如果那里出现生命,并释放了类似于我们在地球上的气体,那么我们就会知道。”美国麻省理工学院的天文学家萨拉·西格认为,“TRAPPIST-1的行星发现使得在银河系找到地外生命的时刻即将到来。这还是第一次我们不必去猜测,只需要等待,然后进行非常仔细的观察,看看在TRAPPIST-1行星的大气中有什么。”

“结果在10年内就有分晓”。清华大学地球系统科学系田丰教授23日告诉《环球时报》记者:“或许不一定要10年。美国哈勃太空望远镜还在轨道上,詹姆斯·韦伯太空望远镜预计在2018年升空,对TRAPPIST-1系统中疑似宜居行星大气的观测将是这些望远镜的重点方向之一。”田丰还提到,这次的发现大大有助于对行星宜居性的系统性研究。

比利时列日大学天文学家、TRAP⁃PIST-1国际观察团队的负责人迈克尔·吉隆说,“这是第一次在同一颗恒星周围发现了这么多这样的行星。”吉隆进一步解释这一发现的重要性:“在此之前,如果你想研究类地行星的话只有4颗,而且全都在我们的太阳系里。现在我们有7颗地球大小的行星可以扩展我们的视野。”

恒星TRAPPIST-1位于水瓶座,虽然它的行星大小和地球差不多,但它却与太阳大不相同。据报道,TRAPPIST-1属于天文学家所说的那种“超冷小矮恒星”,质量只有太阳的1/12,表面温度约2000多摄氏度,比太阳表面温度5000多摄氏度要低不少,它的亮度也只有太阳的1/2000。科学家比喻两者大小时说,如果太阳是一个篮球,那么TRAPPIST-1就像一个高尔夫球。

英国《独立报》说,TRAPPIST-1的这7颗行星离恒星比较近,最近的差不多只有地球到太阳距离的1/100,最远的也比水星距太阳要近。即使如此,如果一个人站在TRAPPIST-1其中的一个行星上,一切东西看起来都要比平常暗得多。这是因为进入你眼中的光线要比你在地球上得到的太阳光少很多,就好比你在日落时看东西。不过,尽管光线相对较暗,但一切东西仍将感觉温暖,因为就像太阳照射地球一样有同样多的能量从这颗恒星上抵达行星,很多能量是通过红外线方式到达的。

不一样的星系故事

人类早就试图寻找太阳系外行星,但直到1995年,科学家才发现飞马座51b行星。后来,随着一些先进的天文望远镜出现,更多的系外行星被发现,其中包括一些“地球的亲戚”。

“2015年发现‘地球大表哥开普勒452B和2016年发现‘地球孪生哥哥比邻星b后,‘地球兄弟团队还在不断扩充中。有人开玩笑说,这次发现的7个地球大小的行星是葫芦娃兄弟。”国家天文台研究员苟利军23日告诉《环球时报》记者。他认为,这次美国航天局公布的新发现,最大意义是开辟了探寻类地行星、地外生命的新方向——以前主要在类似太阳的恒星周围搜寻宜居行星,一下子到了质量更小温度更低的恒星周围。

苟利军说,生活在地球上的人类一直在寻找地球之外的智慧生物,如果说液态水是生命存在的最基本要求的话,那么宜居行星就要求它既不能距离恒星太近也不能太远,太近行星表面会太热,太远则处于一种冰冻状态,只有处于中间区域,不是很热也不是很冷,生命才有可能存在。他认为,这次最大突破在于第一次发现这么多类地行星围绕在一颗恒星周围。之前,通常只有一个处于宜居带,这次是3个,并且和地球的质量大小差不多。其意义在于处于宜居带的小行星数量越多,人类发现其他星球生命存在可能性的概率就越大。

美国《华盛顿邮报》说,即使最后科学家发现这7颗行星上没有生命,还是能让人们更清楚恒星系统是怎么运作的。参与这次发现的美国麻省理工学院行星科学家卫特将这7颗行星比喻成7种新语言,每一种都增加了我们描述宇宙的词汇,“它们那个星系的故事角度与我们有点不一样”。

一些科学家和画家的想象力已经开始穿越空间,观看新发现行星上的美景。科学家从b到h来命名这7颗行星,其中被认为可能存在生命的是e、f、g三颗行星。科学家推测,如果站在TRAP⁃PIST-1f这颗行星上往空中看,矮恒星TRAPPIST-1的大小会是太阳的3倍,再加上它本身的颜色是红色,散发出的光芒会是像鲑鱼般的橘红色。人们能接受到的可见光只有太阳光的1/200,但人们还是可以接受到足够的热量。此外,人们也可以看到如诗如画的风景,其他几颗行星会出现在空中,大小就跟月亮一样,甚至有两个月亮那么大。由于这些行星的距离非常近,人们在一颗行星上还能看到其他行星的地貌或云层。

当然,从科学的角度分析,即使处于宜居带的行星,也很可能没有生命。苟利军23日与合作者黄月撰文说:“地球究竟是不是宇宙中孤独的生命载体?这是天文学家们一直以来在努力解答的问题,也是人类寻找宜居星球的初衷。”他们认为,尽管单从距离的角度判断,这几个行星都比较适合于生命发展,但生命是否真正存在还取决于很多其他因素。至少对于三颗宜居行星而言,生命存在并不乐观。这主要因为它们距离中心恒星比较近,很有可能已被潮汐锁定——就像月球总是把自己的正面对着地球一样——这些行星有可能总是以固定某一面对着中心恒星,这对于生命的发展是很不友好的。

《华盛顿邮报》说,潮汐锁定会导致这些行星上的气候与地球完全不同,比如温度落差巨大,强风不停地从永昼面吹向永夜面等。

“下一步:宇宙探测器”

“宇宙太大了,如果只有我们人类,那么我们看起来就像是可怕的无用之人。”美国《基督教科学箴言报》援引美国科幻作家卡尔·萨根的话讲述我们探索宇宙的激情来自何方。文章说,我们仍然不知道我们在宇宙中是否孤独,但是一项新的发现暗示至少在附近存在另一个太阳系,7颗类地球行星的发现激发了人们寻找外星生命的热情。

太阳已有50亿岁,而TRAPPIST-1只有5亿岁,而年轻就意味着希望。“找到外星生命又增加7次机会”,德国《时代周报》23日评论说,尽管我们还不能确定绕着矮恒星“TRAPPIST-1”的“地球7兄弟”上是否真正存在外星生命,但有有一件事是肯定的:如果我们的太阳在数十亿年后消耗完了燃料,我们的太阳系将不再存在。因此,像“TRAP⁃PIST-1”这样年轻的星系的发现是非常重要的,这意味着我们地球人的生命多了份延续的希望。

“下一步:宇宙探测器”,德国《柏林日报》23日称,在未来某一天,甚至在21世纪,人类或许就能够将一个宇宙探测器送出太阳系之外。近年来,俄罗斯大亨米尔纳、物理学家霍金和脸谱的创始人扎克伯格等人,都已经开始致力于一个太空探索项目——建造使用激光推进的微型探测器,其速度达到光速的1/5,这样,前往太阳系外的最近的恒星半人马座阿尔法星只需要大约20年时间。而前往TRAPPIST-1“地球七兄弟”的时间也可大大缩短。

在探索系外行星的进程中,中国的位置在哪里?苟利军认为,天文学是观测性学科,过去中国一穷二白,特别是在硬件设备上落后于欧美国家。太空的研究比地面研究的难度更大。这次欧美科学家就是通过斯皮策红外太空望远镜获得的新发现,但这类望远镜在中国还处于研发计划中。目前,中国的天文观测水平已有较大发展,国家投入非常大,如通过“千人计划”等政策项目引进了很多技术人才。美国主导下一代光学红外望远镜,中国天文台也会参与其中,这对中国提高观测水平会有很大帮助。

原文来自:中国财经界

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