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个头更大的地球“表兄”给中国上了一课
个头更大的地球“表兄”给中国上了一课
2015/7/25 23:17:04 | 浏览:972 | 评论:0

个头更大的地球“表兄”给中国上了一课

美国宇航局(NASA)网站在美东时间23日午时,召开电话会议称天文学家发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler 452b。据悉,Kepler 452b 比地球大概大60%,距离地球1400光年,位于天鹅座,它跟地球的相似指数为0.98。

NASA官网称,也正是因为比地球大概大60%,所以Kepler 452b 应该会归入“超级地球”这一类的系外行星,因为位于宜居带,位置适中,因此允许液态水在它的表面存在。

在去年和今年一月份,NASA也曾公布过类似“最接近另一个地球”的消息,但那些系外行星围绕运行的恒星都是质量很小,温度也比较低的红矮星,而这次的Kepler 452b围绕运行的则是一颗与太阳相似的恒星。它的恒星比太阳大10%,而它到那颗恒星的距离跟地球到太阳的距离相同,公转一圈是385天。这也使得Kepler 452b成为到目前为止最接近“另一个地球”的系外行星。

简单来说,这是迄今发现的第一颗围绕一个与太阳相似的恒星运行,且位于宜居带内的类地行星。而开普勒接下来的任务将在2017年正式展开:在我们附近的恒星周围找到适合居住的行星。

有媒体称,最近几年来,开普勒望远镜的一个任务是寻找太阳系外的行星,现在,这份名录又增加了500多颗候选。其中一颗被确定真实存在的,就是Kepler 452b,是岩石星球的可能性高于以往。

开普勒太空望远镜于2009年3月发射升空,是世界上首个专用于搜寻太阳系外类地行星的航天器,它通过观测行星“凌日”现象,在天鹅座和天琴座的约10万个恒星系中搜寻与地球类似的行星。

距今为止,“开普勒”已经确认了1028颗像地球那样绕恒星运行的行星以及3000余颗候选行星。它们有不同的大小和公转距离,有些处于适居带里。但NASA暗示,最新发现的或许是目前为止与地球最为相似的一颗行星。

1995年,日内瓦大学的科学家宣布首次发现一颗普通主序星(飞马座51)的行星,这被认为是首次现代天文学的系外行星发现。

2013年初,开普勒任务太空天文台的天文学家也曾宣布发现KOI-172.02,称是类似地球的系外行星的候选者。而今年3月,在一次天文学大会上,有消息传出,开普勒望远镜发现了五个行星体系,其位于恒星的可居住带。但到目前为止,几乎所有类似的发现都仅用“类似地球”或“最接近地球大小”的字样来描述新发现的星球,并未有哪个发现直接声称发现了“另一颗地球”。

据今年年初媒体的报道NASA最顶尖的一位“行星猎人”当时估计,人类有望在未来15年内发现拥有类似地球海洋的行星,但如果想去那里旅行,则需要克服爱因斯坦狭义相对论的限制。看来,将宣布的发现将这一时间大幅提前了。

移民另一个地球? 中国专家:不可能

如果真的发现了“另一颗地球”,是否意味着其就能从科幻世界走进现实世界呢?人类是否可以拜访它呢?

对此,《新京报》采访了北京大学物理学院天文学系教授吴学兵,他表示,太阳系外的恒星距离人类太远了,“光都要走多少万年,是不可能到达的。所以如果从实用角度说,想移民过去是不可能的。但是对于天文学而言,如果人类真的在宇宙中发现还有地球这样小的系统存在,这也是极有意义的,这对于人类了解宇宙、了解其他的恒星系统是非常有帮助的。”

仅和地球相似就够了吗?

地球相似指数(Earth Similarity Index,缩写ESI)是一个标定其他行星和地球相似程度的指数,范围在0和1之间,地球自身的相似指数以1表示。ESI可以经由行星半径、密度、脱离速度和表面温度代入公式计算得知。太阳系中,水星、金星和火星的ESI分别为0.60、0.44和0.70。

但ESI并不是衡量行星适居性的唯一指标。

除了大小之外,和地球“类似”的概念还包括其是否像地球一样适合生命的存在,而开普勒望远镜无法对遥远星球的成分进行分析,因此,它只能通过行星距离恒星的距离来判断是否有水,适宜生命存在。

吴学兵教授为了方便理解简单地形容道,“太近了,温度比较高,太远了,温度比较低,只有像地球和太阳这样的距离,才可能适合生命存在,这叫做‘可居住带’。如果是在可居住带里,那跟地球生态环境就比较类似了。”

新闻小贴士:

可居住带

可居住带又称为,适居带(Circumstellar Habitable Zone,缩写CHZ)是行星系中适合生命存在的区域,所有在范围内的行星表面温度都应该能使水维持液态。在太阳系中,适居带为距离太阳0.99至1.70天文单位之间的区域。

适居带与恒星的距离,可以用恒星的发光度的大小计算出来。例如,一颗发光度是太阳25%的恒星,它的适居带距离大约在0.5天文单位的附近,而发光度是太阳两倍的恒星,适居带的距离大约在1.4天文单位。这是因为发光度遵循平方反比定律,在假设有与地球相似的大气构造和厚度时,系外行星适居带中心的行星,必然有着与地球相似的全球平均温度环境。

“开普勒天体”

发射于2009年的开普勒太空望远镜旨在寻找太阳系外行星,主要的观测手段是凌日法。它定期将行星候选体数据发往NASA的研究中心,在被排除由于仪器噪音而造成的虚假信号后,剩下的候选体将会得到“开普勒天体”(Kepler Object of Interest,缩写KOI)的编号,直到其被确认存在并给予正式名称(如Kepler-438b的KOI编号为3284.01)。

个头更大的地球“表兄”给中国上了一课

行星从母恒星盘面的前方横越时,恒星的视觉亮度会下降,形成光变曲线。

凌日法

凌日法(Transitphotometry)是系外行星侦测法之一。原理为:如果一颗行星从母恒星盘面的前方横越时,将可以观察到恒星的视觉亮度会略微下降一些,这颗恒星变暗的程度取决于行星相对于恒星的大小。

开普勒太空望远镜使用的就是凌日法,望远镜在长时间里对超过十万颗恒星进行监视,扫描并记录每一颗恒星在不同位置的亮度变化。NASA正是在分析这些光变曲线后,才得出“开普勒天体”的数据。

个头更大的地球“表兄”给中国上了一课

地球“大表哥”给中国上了一课

(钟海之)

如果地球文明和外星文明有朝一日相遇,期待也有一份中国人的功劳。

浩渺宇宙中,地球也有兄弟啦。美国国家航空航天局(NASA)23日宣布发现了一颗1400光年外与地球最相似的“表兄行星”——开普勒452b,这一“重大发现”立即引得中国舆论炸开了锅。

与网友们天马行空之议论不同的是,中国天文学界却频频吐槽:“这更像是花费了6亿多美元的开普勒太空望远镜向全球公众,特别是美国政府、国会和纳税人的‘汇报演出’”“花这么多钱,总得让公众听到‘响’。”“很佩服NASA的忽悠本事”。

然而,对中国来讲,这一时刻重要的不应是吐槽而应是思考。的确,NASA已经不止一次发布过类似的新闻,但不管是不是大忽悠,它的一系列发现毕竟给所有地球人带来了惊喜。毋容置疑,NASA的宇宙探索走到了最前头。

可以说,地球“大表哥”的发现给中国上了生动的一课,在与美国太空竞赛中深刻体会到自己的不足。在天文界,何时能有中国的声音?

在天文观测方面,中国长期以来在世界上没有占据前沿位置。近些年,中国科学家虽然也提出很多太空科研项目,其中包括一个大型光学望远镜、一个黑洞探测器,以及一个在太阳系外寻找可供生命生存的星球的项目,但都由于太庞大,没能得到政府资金支持而作罢。

不仅经费有限,中国人进行纯科学探索的意愿和好奇心也远远不够。欧美能够顶着宗教压力证明“日心说”,而中国人的想象力却从火药和指南针之后出现了断层,以致科幻片从来都是好莱坞的天下,中国从未拍出《星球大战》和《来自星星的你》。

当然,中国也有好消息,就在地球“大表哥”被发现的前一天,中国建设的世界最大单口径望远镜的重要设备在贵州省黔南现场拼装。这只被誉为中国“天眼”的超级望远镜将在未来20至30年保持世界一流地位,并有能力接收到“外星人”的信号。

宇宙那么大,中国也要抓紧去看看。中国要想知道离“地球二号”和冥王星还有多远,需要热情和冲动,需要资金和技术,需要全民族好奇心的全面释放。在国际捷报纷纷传来之时,也请中国不要再静悄悄。如果地球文明和外星文明有朝一日相遇,期待也有一份中国人的功劳。

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