另一地球可能發現?作為人類探索宇宙的先鋒,NASA(美國國家航空航天局)在前一陣子「新地平線號」掠過冥王星時剛出過風頭,不過隨後霍金宣布,聯手俄羅斯IT大亨啟動史上最大搜尋外星人項目,不知道是不是為了和霍金「爭風吃醋」,NASA在今天凌晨再次弄了個大新聞:通過克卜勒太空望遠鏡(KEPLER)新發現太陽系外行星克卜勒452b(Kepler-452b),這是首個與地球大小相近的「宜居」行星,跟地球的相似指數達到0.98。克卜勒452b圍繞一顆類似太陽的恆星運行,公轉一年大約385天,和地球365天也很接近。
NASA宣布這個「激動人心」消息後,網絡輿論頓時炸鍋,平時不大關心科學話題的朋友也激動起來:「另一個地球!」「我們不再孤獨!」「活久見!」「要步入新世紀了嗎?」「我們的徵途是星辰大海!」「愚蠢的人類再見我要回母星了。」「黑暗森林!外星人的攻擊正在路上!」「人類禍害了一個地球還不夠,又要禍害另一個去麼?」「平行世界的另一個我是不是也還單身著……」
Kepler-452和地球的對比圖,Kepler-452b的體積是地球的1.6倍。
克卜勒452b行星距離地球1400光年,繞著一顆與太陽非常相似的恆星運行。那顆恆星的質量比太陽多4%,亮度則要多出10%。克卜勒452b到那顆恆星的距離,跟地球到太陽的距離相同。
藝術家筆下描繪的克卜勒452b。就算這顆行星真如天文學家合理「猜測」的那樣,是一顆類似地球的巖石行星,那裡也不會是適合我們生存的第二家園,而是10億年後未來地球的慘澹模樣——衰老的太陽日益增強的輻射可能蒸乾了所有海洋,只留下被礦物沉積一圈圈包圍起來的一個個湖泊。圖片來源:SETI研究所/ Danielle Futselaar
非常令人感動的腦洞,然而少年們,你們想太多了。當然這不賴大家,NASA先前的預告「……天文學家們已經接近幾千年來我們所夢想的目標:發現另外一個地球」實在是太容易讓讓人思維奔逸,再加上信息傳播過程中的不斷失真,公眾設想和期待的東西,跟科學家們要說的東西,完全是兩回事。
與地球相似指數0.98
美國航天局(NASA)23日舉辦媒體電話會,介紹了克卜勒太空望遠鏡的最新觀測成果,「批發」了500多個新的太陽系外行星候選天體,天文學家根據它的數據,發現一個從尺寸到周邊星系環境都很類似於地球的行星,這意味著該行星表面有望存在液態水,這也是目前科學家一直在尋找的行星表面環境。這次發現的行星命名為克卜勒452b。
自1995年第一顆系外行星被發現以來,在21年內,科學家對類地行星的觀測一直沒有太大的進展,在系外行星被發現之前,類似地球大小的系外行星處於科幻小說的範疇。現在,科學家通過先進的望遠鏡觀測到一直試圖尋找的類地行星,目前還有4661顆行星仍然處於候選狀態,還沒有進一步確認。
克卜勒太空望遠鏡是世界首個用於探測太陽系外類地行星的探測器,自2009年3月發射升空以來,致力於在「宜居帶」尋找類地行星,在為期至少3年半的任務期內,克卜勒太空望遠鏡將對天鵝座和天琴座中大約10萬個恆星系統展開觀測。
24日零點,克卜勒空間望遠鏡最新發現媒體電話會議開始,NASA給出的配圖是 Kepler-421b。天文學家稱,這是至今為止發現的最接近地球的「孿生星球」,有可能擁有大氣層和流動水。
Kepler 452b上的一年大約385天,和地球上的365天很接近。系外行星——Kepler 452b 比地球大概大60%,距離地球1400光年,位於天鵝座。圖為克卜勒望遠鏡之前發現的kepler-186星系與kepler-452b所在的星系和太陽系比較。 Kepler-186系統的恆星因為比太陽小很多,所以它的主要行星幾乎都很靠近恆星,大約和我們太陽系的水星軌道相當。
「宜居帶」即所謂適宜生存區域,是指距離恆星的距離適宜,意思是:假如這顆行星上有水,是有可能以液態形式存在的,不至於被恆星烤得完全蒸發掉,也不至於冷得只能結冰,而液態水是生命存在的必要條件之一。
目前,克卜勒太空望遠鏡已發現1000餘顆類地行星和3000餘顆行星候選者,它們的軌道和尺寸各異,其中也包括一些處於適宜生命生存區域內的行星。科學家不斷從這些行星中進行篩選,最新確定了12顆行星位於適宜生存區內。
天文學家稱,這是至今為止發現的最接近地球的「孿生星球」,有可能擁有大氣層和流動水。天文學家表示,這個跟地球的相似指數為0.98。
克卜勒452b直徑不到地球的兩倍,它與所圍繞的恆星距離也相當於地球和太陽的距離,而那顆恆星,也與太陽尺寸差不多,僅比太陽大4%,亮10%。
克卜勒452b從恆星上接受的光和太陽光類似,理論上可以供植物進行光合作用,從而奠定生命存在的基礎。但目前沒有證據證明克卜勒452b上面有生命,因為克卜勒望遠鏡只負責照相,沒有辦法近距離觀測行星,這需要後期技術手段跟進,可能需要把探測器送入軌道內。
因為位於宜居帶,位置適中,因此允許液態水在它的表面存在。天文學家稱,這是至今為止發現的最接近地球的「孿生星球」,有可能擁有大氣層和流動水。
NASA表示,克卜勒452b被稱為地球2.0。
如果克卜勒452b是固態的,最好是巖石行星,它就更有可能帶有水。不過這只是如果,天文學家現在還不能確定克卜勒452b的構成,也就是還不確定它是否是固態行星。
NASA說這個星球上可能有活火山,有存在生命的可能性,行星應該有60億年歷史,地球為45億年。
NASA表示,由於缺乏關鍵數據,現在不能說克卜勒452b究竟是不是「另外一個地球」,只能說它是「迄今最接近另外一個地球」的系外行星。
此次一同發布的還有11顆同樣是直徑小於地球2倍,均為運行於宜居帶內的疑似目標,還需要進一步後續確認。
克卜勒太空望遠鏡接下來的任務將在2017年正式展開:在我們附近的恆星周圍找到適合居住的行星。
NASA宣布新發現的類地行星與地球相似指數達到0.98。 因為比地球大概大60%,所以Kepler 452b 應該會歸入「超級地球」這一類的系外行星,因為位於宜居帶,位置適中,因此允許液態水在它的表面存在。
NASA的咋呼?
說好的外星人呢?並沒有。
不少網友和天文發燒友在網上吐槽,認為似乎急於搶頭條的總是NASA,而不是那些新「地球」。理由如下:
2011年12月5日,NASA宣布了一項驚人發現,利用克卜勒望遠鏡發現了第二個「地球」;
2013年4月18日,NASA宣布發現三顆「新地球」,美官員歡呼「人類走向找到類似家園又近了一步」;
2014年3月26日,NASA宣布了一項裡程碑式的發現,有一顆大小與地球幾乎一樣的可居住行星
2015年1月NASA公布的克卜勒438b和克卜勒425b,它們也處於宜居帶內、可能是固態行星。但這遠沒有到滿足大眾的科學幻想的地步,從這個意義上說,克卜勒452b似乎不算稀奇。
之前,NASA也公布過以上各種類似「最接近另一個地球」的消息,但那些系外行星圍繞運行的恆星都是質量很小,溫度也比較低的紅矮星,而這次克卜勒452b圍繞運行的是一顆與太陽(G型星)相似的恆星,所以成為到目前為止最接近「另一個地球」的系外行星。
克卜勒452b與地球相距1400光年,人類想要到達前幾天剛露出正臉的冥王星就需要9年時間,而想到達克卜勒452b則需要5億多年。
但是克卜勒452b所圍繞的恆星比太陽老15億年,這使對太陽系以及地球的未來研究有了很好的參照。
這樣咋乎一番然後圍觀群眾失望走散的事情,NASA幹過不止一次了,在太陽系外行星的話題上尤其如此。但這並不是科學家們有意誤導,他們是真心覺得新發現很重要,然而學術界與公眾的思路不同,對「另一個地球」的標準也不同,讀者腦補太多的話,失望是難免的。
克卜勒接下來的任務將在2017年正式展開:在我們附近的恆星周圍找到適合居住的行星。NASA表示,克卜勒452b被稱為地球2.0。圖為NASA公布的Kepler-452b行星與地球對比圖。
科學家激動什麼?
既然連是不是固態行星、有沒有水都不知道,科學家們為什麼說這發現激動人心?
或許是因為人類太孤獨了。
1995年,人類發現了第一顆系外行星運行在類似我們太陽的恆星軌道,之前的那麼多年裡,系外行星一直是科幻小說的範疇。
如今,人類發現了數千個系外行星,天文學家們夢想著尋找到幾千年來的願望:另外一個地球。而綜合條件可能更像地球,符合各類標準的候選行星並不多,從這一點說,克卜勒452b的發現也是類地行星觀測向前邁進的一大步。
該行星被命名為「Kepler-452b」,公轉周期(也就是一年)385天,但目前尚不清楚它是否能支持生命的存在。
到現在為止,人類還沒有在宇宙中發現任何地外生命存在的跡象。樂觀者通過理論推算認為僅銀河系中的「地球兄弟」就可能有好幾十億個,它們的大小和溫度都適宜,其中很多也許有生命。悲觀者則認為,地球生命形成需要的巧合條件太多、太精妙了,也許在宇宙中就發生過這麼一次。
人類在幻想中構建了輝煌的外星文明,想像力擴展到了其他的宇宙,但在現實中,尋找外星生命最大的成績還只是「火星上曾經有液態水」這種級別的,連是否有過微生物都不確定。至於地球以外發現的有機物,也只是甲烷之類,完全可以由非生命過程發生。就目前的證據而言,生命只在我們這顆行星上存在,只進化出來過一次,都使用同一套化學機制。真的是寂寞如雪啊。
人類很早就希望能接觸地外文明,數學家高斯曾提出種植大片森林形成畢達哥拉斯定理的圖解,好吸引外星人注意。航天時代的到來斷絕了發現月球人和火星人的可能,但太陽系行星仍可以給我們提供生命形成條件和早期演化過程的線索。同時,人類將目光和腳步放得更遠,一邊搜索太陽系外行星的蹤跡,一邊發射探測器向茫茫深空捎去問候,希望有人能聽見。
宇宙中固然可能存在與地球生命完全不同的生命形式,但從與我們相似的角度找起,是非常自然的。環境與地球越相似的行星,就越有可能孕育生命(所以我們對火星考察這麼熱衷),最關鍵的兩點就是:位於「宜居帶」內,溫度適宜;由巖石組成,呈固態而不是氣態(這與行星的大小直接相關)。
在人類已經發現的幾千顆太陽系外候選行星中,大多數並不符合以上條件,克卜勒452b這樣的已經足夠令科學家激動了,他們覺得這已經跟地球很像,可以提供很多有意思的研究線索,幫助更好地判斷宇宙中到底有多少宜居行星。這心情好比是,遠在異國他鄉,遇見一個本國人就會很高興。而公眾滿心期待的是遇見曾經一起爬牆上樹的昔日鄰居好友,不免失望。
克卜勒接下來的任務將在2017年正式展開:在我們附近的恆星周圍找到適合居住的行星。
期待中國「天眼」
然而,熱鬧背後還有一絲絲遺憾。近代以來,幾乎每次,天文界重大發現都是由外國完成的,何時能有中國人的聲音和成果呢?
克卜勒空間望遠鏡是美國宇航局首個能夠搜尋圍繞類太陽恆星運行的地球大小系外行星的探測項目,其迄今經歷的重要裡程碑式事件有:發生升空;發現首顆系外行星;發現質量和直徑都最小的系外行星;發現首個6行星系統;發現首個圍繞兩個太陽運行的行星;發現位於宜居帶中,圍繞一顆類太陽恆星運行的最小行星等等。
近些年來,中國科學家也提出過一些太空項目,並因其的精妙設計和雄心勃勃的目標引發了相當程度的國際關注,但截至目前,航天主管部門只同意了其中的一小部分。
醞釀時間最久的一項計劃是HXMT,即「硬X射線調製望遠鏡」。
在二十世紀九十年代早期,中國科學家研製出了一個可以捕捉極其微弱的宇宙射線的小型地基望遠鏡,並在此基礎上建設一個宏大HXMT探測器,在敏感度和清晰度上可以比肩哈勃太空望遠鏡。
這是中國首臺太空望遠鏡,也是已知計劃中世界最高靈敏度和最好空間分辨本領的空間硬X射線望遠鏡,它將實現空間硬X射線高分辨巡天,發現大批高能天體和天體高能輻射新現象,並對黑洞,中子星等重要天體進行高靈敏度定向觀測,推進人類對極端條件下高能天體物理動力學、粒子加速和輻射過程的認識。
據媒體報導,HXMT探測器原本預計於2010年發射,但由於缺乏政府資金支持被嚴重滯後。儘管相關研究仍在繼續,但卻並無明確的發射日期和進度計劃,不過百度百科上預計2015年底發射升空。
我國科學家還提出了其他的太空科研項目,並希望能儘快得到資金支持。其中包括一個大型光學望遠鏡、一個黑洞探測器,以及一個在太陽系外尋找可供生命生存的星球的項目。然而,這些項目都未能確定開始日期。
當然,也有好消息,就在昨天,我國建設的世界最大單口徑球面射電望遠鏡的重要設備——反射面單元面板第一批1000個單元「就位」,開始在貴州省黔南進行現場拼裝。這隻被譽為中國「天眼」的超級望遠鏡單口徑500米,接收面積相當於近30個足球場。
FAST望遠鏡
專家們指出,與德國波恩100米望遠鏡相比,FAST靈敏度提高約10倍。這意味著,遠在百億光年外的射電信號,FAST也有可能「捕捉」到。
FAST的索網結構可以隨著天體的移動自動變化,帶動索網上活動的4450個反射面板產生變化,足以觀測到任意方向的天體,同時,饋源艙也隨索網一同運動,採集反饋信息。
中國天文學會理事長、中國科學院院士武向平表示,在天文觀測方面,中國長期以來在世界上沒有佔據很前沿的位置。如果沒有觀測數據積累,總是用別人「二手的東西」,即使做了研究,也很難出彩。FAST建成後將彌補我國在觀測領域的不足。
武向平認為,FAST非常適合脈衝星的觀測,可以檢驗廣義相對論。此外,它對高能物理、極端物理、相對論的檢驗也都非常有意義。
FAST那麼靈敏,它能接收到遙遠的世界裡發過來的極其微弱的「外星人」的信號,甚至找到「外星人」麼?
「FAST能從宇宙的今天看到很遠的地方去,有助揭開宇宙起源之謎,甚至是『地外文明』。」武向平說。
射電波段的觀測,推動了地球人對宇宙的理解,如20世紀60年代四大發現:宇宙微波背景輻射、類星體、脈衝星和星際有機分子。現代天文學上的「兩暗一黑」(即暗物質、暗能量、黑洞)還存在著許多的謎團。FAST接受和放大它們發來的微弱信號,有助於揭開這些謎團。
中國天文學會會員、天津市天文學會理事史志成表示,FAST是我國具有自主智慧財產權的科學設備,對國際同類設備將保持20年以上領先水平。它將探測宇宙中遙遠的信號、物質,例如電磁波、微波、雷射、宇宙中的各種氣體、有機物、星際物質、恆星等的輻射信息。它將對脈衝星、類星體等各種暗弱輻射源進行更精密觀測,對它們的物質結構、產生機制進行深入探索,有望對認識宇宙起源與演化過程作出貢獻。
「宇宙中的生命體或高智商『外星人』若存在,他們的產生、遺留之信息,若存在於浩瀚天宇中,也有可能被FAST探測並接收到。」史志成說。