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。
开普勒太空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(1光年约等于10万亿公里),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。
系外行星本身不发光,在遥远的、很亮的恒星附近很难直接观测到,大多通过行星运行时对恒星的扰动来判断。迄今还没有办法明确判断系外行星是否有岩石质的表面,是否有液态水,是否有磁场,大气层中是否含有氧气,更难以确认系外行星是否真正与地球环境相似。如果人类足够幸运,真的发现了一颗类似地球的系外行星,那我们是否有能力到达这颗系外行星呢?
开普勒望远镜最近发现了8颗系外行星,其中有3颗处于宜居带,温度范围允许液态水的存在。其中比地球大12%的开普勒438B也一度被认为最类似地球,距离地球475光年,公转周期为35.2天,取代此前发现的开普勒186F,被认为是最有可能接近地球环境的系外行星。另一颗类似地球的系外行星开普勒442B,距离地球1100光年,公转周期为112天。
以“新视野”号在借助木星引力加速后的峰值速度7万~7.5万千米/小时(相当于19~20km/s,大于第三宇宙速度)估算,飞到开普勒438B需要684万年,飞到开普勒442B需要1584万年。所以在星际飞行理论没有突破的情况下,如果依靠传统火箭,不借助时空穿越,人类基本上不可能抵达这些系外行星。
人类是在地球上繁衍进化而成的,我们的身体、生产、生活都已经适应了地球的环境。
就像世界上没有两片完全相同的叶子,宇宙中与地球一模一样的星球几乎是不存在的,所以如果移居到另一颗星球上生存,人类很可能就需要进化成另一种生物。虽然地球并非天堂,也会面对超级太阳风暴、地球磁极倒转、小天体撞击等天文灾难,也有地震、火山、海啸等重大自然灾害,但即使我们对地球诸多不满,它依然是我们唯一的生存家园。
我们寻找系外行星,我们希望登陆火星乃至移民火星,并不是因为那里更加美好,而是为了寻找人类未来的避难所。地球上的生物常常需要面对重大的灾难性事件,根据推测,地球上的生物大灭绝平均2600万年发生一次。就像导致曾经独霸地球的恐龙灭绝一样,这样的灾难一旦发生,必将导致人类的灭绝。为了人类的火种得以延续,我们需要在宇宙中寻找避难所,这就是我们搜寻系外行星和开展深空探测的重要价值。
但是,在星际飞行理论没有质的突破之前,在用于时空穿越的虫洞还没有成为现实之前,人类还不可能飞出太阳系,未来移居地的搜索只能局限在太阳系以内。而在太阳系内,火星是目前科学界公认的最佳选择。木卫二、土卫六可能会有生命存在,但那里并不适合人类移居。
从太空回望地球,如果是冥王星的距离,地球是阳光照耀下的一个暗淡的蓝色圆点。
如果从太阳系外回望地球,地球就像是漂浮在空荡荡的宇宙中的一粒尘埃,相当于太平洋中的一滴水。但恰恰是这个暗淡的蓝色圆点、这粒尘埃、这滴水,正是人类唯一赖以生存的家园。在遍寻整个宇宙之后,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。如果把人类看作一个大家庭,那么地球就是我们代代相传的“稀世珍宝”,我们有义务把它完好无缺地传给下一代。
我们不能在地球上肆意地乱涂乱画,把一颗千疮百孔、伤痕累累的地球交给我们的孩子,这是每一个人的责任。
系外行星的想象虽然美好,但这美好的“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。