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“另一个地球”抛出六大问题 你们真懂“我”吗

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2015年07月27日 12:44  来源:

这些是目前已知与地球类似的宜居行星,从左往右分别是:开普勒22b、开普勒69c、新发现的开普勒452b、开普勒62f、开普勒186f,以及地球。

CFP图

太空探索艰涩、难懂,再加上充满不确定性,很容易让民众的情绪走向两极。

NASA的一则业务新闻,经渲染,演变成一则“重大事件”,等具体内容发布后,观者迅速分两派:一是欢呼雀跃派,“多么激动人心啊,终于发现了另一个地球”;二是极力吐槽派,“又发现地球了,这是他们发现的第几颗像地球的星球了?连是不是岩石星球都还没有弄清楚!”

NASA在通告里确实提到了“anotherEarth”(另一个地球),但前面用的是“finding”,而不是“found”。“finding”为成功提供了可能性,但绝不是为成功背书。事实上,发现“另一个地球”的路上,可能永远是“finding”。也许面对这些可能性时,还是要多一些理性,悲、喜、渲染、吐槽,皆非正途。

美国宇航局(NASA)7月24日0时宣布,可能发现了“另一个地球”——开普勒-452b。

因为这个“可能”,全球的天文爱好者挑灯夜战,问了好多问题:开普勒-452b有多像地球?没有虫洞和超光速旅行,有没有可能去那儿?如果重力过大,人类在上面能不能生存?

《国际金融报》记者也问了几个问题,比如是不是存在其他种类的星球生命,不需要大气、液态水就能存活?还与前美国宇航局科学家聊了聊太空梦想、外星人之类的话题。

其实,我们想问的,也许也是“另一个地球”想问我们的。

1 地球与“我”有多像

“另一个地球”被命名为“开普勒-452b”,是“第一个、在与太阳类似恒星的宜居区内、与地球大小相当的行星”,“是迄今最像地球的行星,跟地球的相似指数为0.98(满分为1)”。

天文学家用来衡量一个星球是否有生命的主要指标是——与地球的相似指数(Similarity Index),满分为1。

“开普勒-452b”到底跟地球有多像?

据介绍,开普勒-452b是地球直径的1.6倍,“一年”是385天,只比地球长5%。它与它的恒星之间的距离,也只比地球与太阳的距离长5%,光照强度也与地球相当(1.1倍),这让它可能保持与地球类似的温度,“开普勒-452b”可能像地球一样有岩石山丘“从恒星上接受的光和太阳光类似,可能拥有大气层和液态水等生命之源,理论上可以供植物进行光合作用,从而奠定生命存在的基础。”

探索“另一个地球”的目的、衡量指标,都是为了寻找可能存在生命的星球,而起决定性作用的是星球所处的环境。

因为行星只有同时满足一定大小、离自己的恒星一定距离、所围绕的恒星温度适中,才能保持适宜的温度,以贮存液态水,否则生命就无法形成,而满足条件的行星轨道区被称为“宜居区”。“这也是第一次发现围绕类似太阳的恒星公转,并且处于宜居区中的外太阳系行星。” 美国宇航局表示。

开普勒-452b的恒星与太阳相同的温度,不过亮度高20%,恒星年纪约为60亿年,比地球老15亿年,被命名为“开普勒-452”。

“我们可以认为开普勒-452b是比地球年纪大、个头大的表亲。令人惊叹的是,它在宜居区已经运转了60亿年,比地球长,因此它有足够的时间,来形成孕育生命所必须的元素、环境。”带领团队发现该行星的Jon Jenkins说它将是令全人类激动的重大发现。

2 怎么找到“我”的

在满天繁星的茫茫宇宙中,这些连光也要走几千年才能到达的星球,是如何被人类发现的呢?

“‘开普勒-452b’是与其他11个宜居区内小行星候选者的发现一起,是人类寻找“另一个地球”的征程中又一重要里程碑。”美国宇航局宣告。

实际上,“开普勒-452b”是 “开普勒望远镜”项目的众多发现之一,是根据开普勒望远镜2009年-2013年采集的数据,经过累月的分析。此次采集分析使候选行星又增加了521个, 总数达到4696个。

开普勒太空望远镜于2009年3月从美国卡纳维拉尔角空军基地升空。据记者了解,基本的原理是,行星会绕着恒星旋转,当行星挡住恒星时,开普勒望远镜看到的恒星亮度就会发生变化,恒星的亮度会变暗一点,如果行星个头大的话,恒星的亮度会受到很明显的影响,反之,如果行星小,亮度变化不那么大,所以不容易观测到。这就是“凌星法”,“开普勒”望远镜基于这点来判断出行星的基本数据。

有时,可能出现的情况是,望远镜探测到有物体从恒星前经过,就将其列为“行星候选者”(candidate),但可能过了很久才发现其实它并非这颗恒星的行星,因此海量的大数据需要经历漫长的筛选、对比,目前此项分析仍在进行中。

负责编制这份名录的SETI研究所科学家Jeffrey Coughlin说,“这份名录里包含了我们对开普勒的全部数据进行首次分析的结果。这些改进的分析将帮助天文学家更好地确定较小、较凉爽的行星的数目,这类行星是最有可能拥有生命的候选者。”

3 人类何时来找“我”

据美国宇航局介绍,开普勒-452b离地球1400光年,那人类能亲自飞上去吗?

Marvin Bolt博士在宇航类博物馆负责天文历史专业策展近20年,他笑着对《国际金融报》记者说,“这是很有趣的问题,我们能去吗?几百年前,欧洲人刚发现美洲时,大部分欧洲人不肯去美洲,因为‘那里太远了’,但后来却如此巨大的移民、频繁的往来。所以,虽然目前我们觉得那是很遥远的星球,但人类的进步或许让我们不久便能与其他星球顺畅沟通。”

如果短期内还不能去,那么探索星球有什么意义呢?有媒体在电话会议中问。美国宇航局科学家表示,“虽然现在不能去,但我们的子孙或许能,我们现在的探索,将是人类历史进步的重要步骤。”Marvin Bolt也向《国际金融报》记者感叹,“即使人类暂时还不能到达,探索太阳系外的星球,也将对人类生存的基本文化产生深远影响,比如生命是什么、人类从哪来到哪去、宇宙究竟有多大等。”

其实,在电话新闻发布会上,有人提问:目前开普勒-452b上的重力是地球重力的两倍,人类如果真的登上去,能适应吗?在现场,恰好有一位科学家是研究这方面问题的。他的观点是,一开始可能会比较难受(have tough time),但是随着科技的进步,真有登上去的那一天,相信人类过段时间就会适应的。

4 会换角度研究“我”吗

当《国际金融报》记者在电话中提问美国宇航局,“目前人类寻找其他星球生命时,都以与人类、地球相似度为标准,会否存在可能,其他星球生命其实有自己的体系,根本不需要大气、液态水就能存活?”

美国宇航局科学家坦言,天文学对生命的探索,与生命科学本身的发展相互促进,经过多年的探索,天文学家们也正开始重新思考这个问题。回忆当年,他甚至不自觉笑出了声,“当我25年前从天文科学专业毕业时,当时天文学界认为生命只可能存在于地壳表面,但后来人类意识到其实高温、高压等极端环境下,比如地壳任何岩层的底下也可能存在生命。因此,生命是非常丰富和多彩,不过我们有能力逐步认识他们。”

而当《国际金融报》记者提问美国宇航局,人类一直向其他星球发送信息,希望其他星球生命收到后回复,但一直了无音讯,那么会否存在可能,是其实对方一直在发送,但人类无法识别对方的语言呢?

美国宇航局表示,确实很有可能,所以目前正抓紧研发和投入,使用最尖端的科技来捕捉和破译可能的信号。而Marvin Bolt则在会后向《国际金融报》记者表示,民众也能参与寻找外星球文明,比如Search for Extra-terrestrial Intelligence(搜寻外星智能)项目,SETI@home 是一项利用全球联网的计算机共同搜寻地外文明(SETI)的科学实验计划,志愿者可以通过运行一个免费程序下载并分析从射电望远镜传来的数据来加入这个项目。

5 像“我”的行星多吗

人类第一次发现在太阳系外的行星(即外太阳系行星)是在1995年。在此之前,人类最远只能知道太阳系以内的其他行星。

目前发现的太阳系以外的行星有多少个?美国宇航局介绍,迄今为止,开普勒太空望远镜已经确认的有超过1000个,而已经被探测到的行星有超过3000个,它们大小各异,分布在离自己恒星远近不同的地区,其中当然有不少也存在于“宜居区”。

这些行星包括体积是木星3倍的气体巨星——这种行星之前被认为是不可能存在的——还有一种超级密集的行星,表面可能被熔化的铁海洋所覆盖,以及一个“泡沫聚苯乙烯”世界,它非常轻,能够漂浮在水上。

此外还发现了一个比月球略微大一点的行星——这是目前发现的最小的“系外行星”。另外还发现一对怪异的行星邻居,一个是多岩石行星而另一个是气体行星。近半数新发现的行星都位于多行星恒星系统,其中40到50颗行星位于恒星宜居带。

有趣的是,就在2015年1月之前,处在宜居带内并且个头较小(即直径不到地球2倍)的行星数量还只有8个,而在今年1月5日召开的美国天文学会年会上,科学家公布说他们又发现了8颗新行星,它们位于各自恒星的宜居区内,距离恒星不远不近,能够让液态水存在于这些行星的表面。这些发现使得处在宜居带内并且个头较小(即直径不到地球2倍)的行星数量翻了一番。

6 你们真懂“我”吗

因为开普勒望远镜无法近距离观测行星,所以目前无法确认是否真的存在生命,也无法确定行星的成分、质量、密度等。这需要后期技术手段跟进,可能需要把工具送入轨道内。

“由于缺乏密度数据,还无法判断‘开普勒-452b’的具体成分。因此,谨慎地说,在当前我们不能断定它是或不是‘另外一个地球’,现在只能说是‘迄今最接近另外一个地球’的外太阳系行星。”美国宇航局表示谨慎。

据介绍,为了进一步研究,美国宇航局可能在2017年向该“开普勒-452b”发送探测器,“开普勒天文望远镜项目接下来的任务将在2017年正式开展:在我们附近的恒星周围找到适合居住的行星。”

一位前NASA科学家会后向《国际金融报》记者感叹,人类探索了几百年,一直想知道地球人是不是独一无二的,现在发现开普勒-452b以及更多类似地球的行星,“人类也许不该认为自己多么独一无二,宇宙其实丰富多彩”。

NASA追过的星IFN

开普勒-22b

2011年12月5日,NASA证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——开普勒-22b,距离地球约600光年,体积是地球的2.4倍,“大小和运行轨道最接近地球形态的行星”。

开普勒-62e(f)

2013年4月18日,NASA宣布,已观测到两颗太阳系外迄今“最像地球、可能最适宜人类居住”的行星——开普勒-62e和开普勒-62f,“一个温润如夏威夷,一个酷寒如阿拉斯加”。

开普勒-186f

2014年4月17日出版的《科学》杂志上的研究成果称,“NASA发现了迄今为止人类寻找到的最像地球的行星——开普勒-186f,不仅大小与地球相似,其地表有可能存在液态水”。

开普勒-438b和开普勒-442b:

2015年1月消息,开普勒太空望远镜确认发现了8颗太阳系外行星,其中两颗被称为迄今最像地球的行星,被命名为开普勒-438b和开普勒-442b。

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