第二个地球:一个美丽的童话

作者: 郑永春

来源: 科学世界

发布日期: 2015-07-24 16:51:32

NASA宣布发现与地球最相似的系外行星开普勒452b,尽管其被称为“第二个地球”,但实际上并不完全适合人类居住。科学家认为,系外行星的探索有助于理解行星的形成与演化过程,然而人类未来的命运仍然依赖于地球。

北京时间7月24日零点,美国国家航空航天局(NASA)召开发布会,宣布发现了所谓“另一个地球”,也就是迄今为止与地球最相似的系外行星——开普勒452b(Kepler 452b)。发布会通过音频与图片形式向全球直播。而在此之前,NASA在发布会预告中称:“天文学家们已经接近几千年来我们所梦想的目标——发现另一个地球。”这一表述可谓吊足了人们的胃口。全球都在期待NASA带给我们振奋人心的重大消息。

除了公布最新发现,NASA的高调行动似乎也另有诉求。在中国国家天文台副研究员、科普专家郑永春看来,此次新闻发布会更像是花费了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”,“目的是告诉他们,你们给的这些钱没有白花”。

地球孕育了人类,是迄今为止浩瀚宇宙中唯一确证有生命的星球。

地球是太阳系八大行星之一,银河系中像太阳一样的恒星有上千亿颗,而整个宇宙中像银河系一样的星系又数以千亿计。如果从太阳系外看,地球就像宇宙中的一粒尘埃,恰恰是这粒尘埃,却是人类唯一的赖以生存的家园。我们遗憾地发现,迄今为止,地球仍是太空中唯一适合人类长期居住的行星。系外行星的想象虽然美好,但这只是一个美丽的童话,另一个地球美好的“远水”解决不了人类面临的“近渴”,人类未来的命运系于地球。

除了地球,我们别无所依。

所谓系外行星,就是位于太阳系之外,围绕另一颗恒星运行的行星。7月23日,美国国家航空航天局对外发布预告,将于北京时间7月24日零点整对外发布有关系外行星搜寻“令人兴奋”的新消息。预告称“天文学家们已经接近几千年来我们所梦想的目标——发现另一个地球。”这个预告一下子吸引了全球新闻界特别是科技媒体的关注。

开普勒望远镜通过观测行星穿越恒星的“凌日”现象搜寻系外行星。

所谓“凌日”是指行星经过其所属的母恒星前的现象,就像地球上观测水星或金星凌日的天象时,我们会发现太阳表面有个小黑点在缓慢移动。当行星运行到开普勒望远镜与这颗行星所属的恒星系统之间时,由于行星的遮挡,望远镜上的光度计接收到的恒星亮度信号会减弱。开普勒望远镜上的光度计非常灵敏,可以检测到恒星亮度的十万分之一的微弱变化。科学家根据恒星亮度周期性的微弱变化,可以推算出系外行星的大小和轨道周期。

开普勒452b的直径比地球大60%,距离地球约1400光年,位于天鹅座。2015年1月6日,NASA曾经发布开普勒望远镜发现的第1000颗系外行星,其中开普勒438b、开普勒442b、开普勒440b等三颗行星的运行轨道位于宜居带内,当时报道也称之为“另一个地球”。但那三颗行星围绕运行的恒星是质量较小、温度较低的红矮星,而开普勒452b围绕运行的是一颗与太阳相似的恒星——开普勒452。

开普勒452b的轨道周期(一年)约为385天,接近地球上的一年365天。由于这颗系外行星与母恒星的距离适中,位于温度适宜的宜居带,科学家猜想它的表面可能存在液态水。虽然新闻报道时大多称之为“第二个地球”,但严格说来,开普勒452b是一颗围绕与太阳相似的恒星运行,与这颗恒星之间的距离适中的系外行星。所以,开普勒452b并不是严格意义上的“另一个地球”,只能说是迄今为止与地球最相似的系外行星。

尽管如此,这仍然是搜寻“另一个地球”所取得的重要进展。

系外行星的探索具有重要意义。我们知道,太阳系是从一团弥漫着气体和尘埃等星际介质的太阳星云逐渐凝聚、演化而来的。目前,太阳系已经演化到了行星形成的晚期,但我们对行星形成的早期历史并不清晰。通过系外行星搜寻,发现那些处于不同形成阶段、不同类型的行星,有助于理解行星是怎么形成的,未来将向什么方向演化。

我们的地球也是一颗行星,具有行星所共有的一些特征,系外行星的探索,有助于研究行星的形成和演化过程,更有助于预测地球的未来,这关乎人类未来的命运。

在很多新闻报道中,系外行星往往被称为“超级地球”“最类似地球的行星”“第二地球”等,这似乎描绘了一个光明的前景,人类未来有可能移居到这些星球上去。但作为冷静的探索者,我们需要思考这些系外行星是否真的像地球一样,人类未来是否真的有可能移居到这些行星。

总之,人类之所以能在地球上生存,是因为地球穿了几层保护人类的防护衣。第一层是磁场,它屏蔽了大量高能带电粒子,保护我们免受高剂量辐射的伤害;第二层是大气层,它提供了人类呼吸所需的氧气和植物生长所需的二氧化碳,其中的臭氧又过滤掉对人体有害的紫外线;第三层是水圈,水作为载体,促进了地球各圈层之间的物质循环和生物的新陈代谢。我们遗憾地发现,地球仍是迄今为止太空中唯一适合人类长期居住的行星。

保护地球,就是保护人类的未来。

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