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主题: 2016,谁还在“下一个地球”候选名单里

2016,谁还在“下一个地球”候选名单里 10 个月 3 周 ago #169

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生命的繁衍生息有很多偶然因素,但对于一颗行星来说,它的尺寸要正好,它的轨道要恰当,它与恒星的距离最好也不远不近。这是地球的骄傲之处。所以,人类一直大举搜寻并筛选着与我们相似的星球,在寻找“下一个地球”的道路上,不断失败,不断尝试。

  随着行星普查数量的激增与观测工作的推进,许多新的天体“公民”出现在类地行星目录里。这其中大多数行星并不符合我们的标准:表面温度极端、日夜温差过大、水这一生命的基本要素无法以液态形式存在——这就使得它们即便“挤进”类地名单,也会因各行星要素不断的被分析、被确认,又被彻底踢出行列。

  2016年,美国太空网梳理出已知最接近地球的行星榜单——目前仍活跃在“地球2.0队伍”里的重要分子。稍早时候,波多黎各大学阿雷西博行星宜居实验室(PHL)也发表研究报告,指出最有可能成为地球之外人类宜居地的行星。这几颗系外行星堪称人类搜寻类地行星过程中的里程碑,随着望远镜技术的与时俱进,它们的行星要素被逐渐确认,“地位”也愈加稳固。

  最受瞩目的邻居:

  比邻星b

  2016年8月25日,《自然》杂志在一篇论文中宣布发现了比邻星b(Proxima b)。这颗类地行星绕比邻星运行,距太阳系仅4.2光年。

  比邻星本身是一颗红矮星,由于是距离太阳系最近的恒星,被称为我们的“隔壁邻居”和“自家后院”。比邻星b质量约为地球的1.3倍,正位于宜居带,表面温度理论上允许液态水存在。研究团队利用欧洲南方天文台两架望远镜在2000年至2016年间收集到的一系列多普勒测量数据发现了它,并已经排除来自恒星最活跃时期可能造成的不真实信号。

  这一发现拥有“强劲的证据”,被称为过去30年天文探索的巅峰之作。比邻星b也将会成为未来几十年内人类在宇宙搜寻生命证据的首要目标。而就在消息公布的第二天,1亿美元的“突破摄星”计划已宣布,将自己的目标对准比邻星b。团队希望,能在20年至30年内发射飞行器,飞越20年后抵达比邻星b,预计拍摄到照片时应为2060年。由于距离实在遥远,照片传回地球需要4年多时间。

  格利泽家族三剑客:

  格利泽581g、667Cc、581d

  格利泽581g(Gliese 581g)可能是迄今发现的与地球最像的系外行星,或许也是人类获得的第一个潜在宜居行星的确凿证据。

  这个遍布岩石的星球距太阳系仅20光年,其质量大概为地球的2倍到3倍,每30天或者更长一点时间便围绕自己的恒星母星——红矮星格利泽581运行一周。而在这个行星系统里,格利泽581g至少还有四到五个行星邻居(编号为格利泽581b至格利泽581g,其中“f”是未经证实的一个行星)。而格利泽581g最大的优点主要在于它的公转轨道,或者说它与恒星母星之间的距离,恰好处在该恒星的“宜居地带”——在这个距离上,水能够以液态形式存在,出现生命的可能性也最高。

  不过,以上所说的一切,都是建立在格利泽581g确实存在的基础之上。因为自2010年9月被发现以来,天文学界关于这颗行星是否真实存在的争论从没有停止。但有消息称,格利泽581g的发现者们已经获得了行星宜居实验室的支持,并借助新的研究进展有力回击了反对派的批评。

  而格利泽581g的科研团队,同样也是格利泽667Cc(Gliese667Cc)的发现者。这颗于2012年2月出现在人类视野的行星,由欧洲南方天文台位于智利的3.6米望远镜发现,它在距离太阳系22光年外的天蝎座中,围绕着一颗红矮星运行。

  因其质量至少是地球的4.5倍,格利泽667Cc得到了“超级地球”的称号。但天文学家认为,公转周期只有28天的一颗星,就算处于宜居带,也未免离它的红矮星太近了些。

  值得一提的是,格利泽667Cc的恒星母星,实际上是一个三星系统,因而如果人类有机会登上该星,将会看到一幅壮丽而诡异的夜幕图景。

  与自己的兄弟格利泽581g相比,格利泽581d(Gliese581d)的公转轨道大了许多。它围绕一颗红矮星旋转,轨道恰好位于恒星宜居带的边缘。

  这颗岩石遍布、质量约为地球7倍的行星发现于2007年。和兄弟的命运一样,格利泽581g最初也被学者在《科学》杂志上撰文称“连星球都不是”。但2015年3月,格利泽581d被天文学家确认存在。

  有一段时间,由于其不利于生命存在的低温环境,许多学者对格利泽581d并不感冒。但是,对其大气建模最新研究显示,格利泽581d或许并非如想象中那样荒凉——通过温室效应的“加热”,其也有着支持生命存在的条件——它拥有一个浓厚的二氧化碳大气层,温暖程度足以形成海洋、云团和降雨。也就是说,温度恰好让水维持液态。

  当然,若要最终确定这种可能性,科学家们还需要更直接地对其大气进行研究,而这也对先进天文望远镜的技术发展提出了全新要求。

  超有力候选者:

  HD 85512b

  HD 85512b是欧南天文台利用智利的高精度径向速度行星搜索器(HARPS)发现的一颗系外类地行星,它堪称格利泽667Cc之外的又一“超级地球”,其质量达到了地球的3.6倍。HD 85512b距离太阳系的距离约为35光年,位于船帆座。

  HD 85512b与其他50多个系外行星,同时于2011年9月被HARPS摄谱仪所发现。据最新计算,HD 85512b的恒星母星只有太阳质量的三分之一,HD 85512b与其之间的距离略远于金星与太阳之间的距离,而HD 85512b的云覆盖率至少达到50%,说明其能够将足够能量反射到太空以防止表面过热。由于行星的轨道几乎是正圆的,这将给其表面带来持久稳定的气候,温度约为77华氏度(25摄氏度),这也意味着有很大可能存在液态水——这正是科学家们下一步最希望得到的证据。

  不过,用现有技术,人类在可预见的未来还不能亲自前去考察这一情况。

  开普勒行列的幸存者:

  开普勒-22b

  开普勒-22b(Kepler-22b)的发现者是一架了不起的机器——美国国家航空航天局(NASA)专职用于发现行星的开普勒空间望远镜。尽管任职期间曾因反应轮故障被迫停止了搜寻系外行星任务,但其光辉的履历不会被抹去——自2009年3月发射升空以来,它已成功将数千颗潜在的系外行星揽入视野。可惜的是,只有其中一小部分目前能够确认,大部分的记录在天文研究者看来,可能还是有些理想主义。

  2011年12月,开普勒-22b被宣布发现。该星最大的特点是围绕的恒星与我们的太阳非常相似。这颗恒星位于天鹅座,整个系统距离太阳系有600光年,测算得出的公转周期约为290天,体积是地球的2.4倍,确切质量还未得知。按照其产生的温室气体效应推算,地表温度大约为72华氏度(22摄氏度)。

  虽然人们惊呼开普勒-22b为“地球的孪生兄弟”,其实直到2016年,我们还不是很清楚它的“具体属性”,因为这要视其实际质量而定。不过,开普勒-22b还有一个重要身份:它是开普勒行星家族中第一颗被发现处于其恒星宜居带内的成员。
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