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那颗被NASA新发现的类地行星,究竟是谁的家园?

  美国宇航局(NASA)将发布一条“令人兴奋”的新消息……

  这条消息究竟是什么?人类终于发现自己不是宇宙中孤独的智慧生物?抑或时空穿梭成为现实?恐怕,睡了一觉的你有许多问题要问——别担心,我们帮你把这些问题全问了,并且找到了答案。

  1)发生了什么?

  大约昨天(2015 年 7 月 23 日)下午 4 时许,NASA 宣布,将在国际标准时间 2015 年 7 月 23 日下午 4 时(北京时间 7 月 24 日零时)召开电话会议,对外发布该局开普勒空间望远镜发现的,系外行星搜索方面一条“令人兴奋”的新消息。

换言之:我们可能用开普勒望远镜找到了“另一个”地球。

  人类致力于寻找像地球一样或类似的,围绕其他恒星旋转的类地行星。而开普勒空间望远镜,是 NASA 专门为寻找类地行星的开普勒任务设计建造,并在 2009 年 3 月成功发射升空的一台太空望远镜。这台望远镜飞出大气层之后,进入了一条尾随地球的公转轨道,围绕太阳旋转。

  开普勒空间望远镜如何发现类地行星呢?如果你曾经听说过金星凌日、水星凌日的天文现象——假设另一个恒星体系内是否有行星凌星的现象,即可发现候选的行星。现在 6 年过去了,开普勒已经发现了超过 3000 颗候选行星,并确认了超过 1000 多颗类地行星。

那颗被NASA新发现的类地行星,究竟是谁的家园?

开普勒空间望远镜的观测范围

  2)发现了什么:开普勒-452b,有史以来发现的最接近地球的类地行星

  NASA 暗示,这个新的发现,可能是迄今为止和地球相似程度最高的一颗。

  在 2009 年 5 月到 2013 年 5 月,开普勒空间望远镜正常运转的期间里,NASA 天文学家获取到了大量的数据。在随后直到最近的日子里,天文学家试图从数据中找到所有的待选类地行星。而在 2015 年 7 月,天文学家终于找到了一颗从天体物理、生物学等多个方面和地球极为近似的类地行星,暂命名为开普勒-452b。

那颗被NASA新发现的类地行星,究竟是谁的家园?

  截止至目前,科学家们发现最接近地球的几颗类地行星

  根据天体物理学家、地理学家、生物学家共同基于常识、大量研究成果给出的推算,开普勒-452b 从行星的尺寸、环绕恒星的公转轨道尺寸、恒星的尺寸上,都跟地球以及所围绕的太阳情况十分接近:

  首先,它的直径比地球大 60%,估算得出的质量大约为地球的 5 倍,星球上的重力大约为地球上的 2 倍,可能会有大量活火山存在;

  其次,根据多项数据和常识推算,开普勒-452b 表面很有可能是岩石星球。而将质量、尺寸和重力一同作为常量进行计算,该星球很有可能配有一个大气层,大气逃逸现象因重力的作用不会太严重,且地表有液态水存在的可能;

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  再次,在开普勒-452b 的地表上,温度大约比地球高出 10%,这是因为其环绕的恒星质量比太阳高4%,放射出的能量大约比太阳高出 10%,而开普勒-452b 到该恒星的距离和地日距离基本相同。

  最后,根据天体物理学家比较认可的大爆炸理论进行推算,开普勒-452b 的当前年龄大约为 60 亿岁,误差约为±20 亿岁。

  3)上面有生物吗?

  接上面所提到的,60 亿年±20 亿年的说法,和 7 月 24 日凌晨广为流传的,由果壳网发布的一篇文章中陈述的情况不尽相同。这是由于果壳网文章参照《天文期刊》写作而成,和 NASA 的发布会上宣布的内容相比已经过期。

  也就是说,开普勒-452b 的当前年龄,的确有可能和 46 亿岁的地球相差无几。专家们猜想,该星球上的环境中会有生命繁衍所需的材料,比如空气、水和养分。因此,是否存在类人生命暂且不提,至少有较大的其他种类生命存在的可能性。

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当然,如果真实的误差情况不是-20 亿年的话,恐怕开普勒-452b 的确如一部分悲观者猜想的那样,正是地球衰老后的模样。

  这些假定的前提,仍然是天体物理学家基于经验、常识和过往数据,加上地理学家和生物学家一同研究得出的推算。在这一点上,我们必须要强调。因为截止至目前,NASA 除了用开普勒望远镜获得的图像数据之外,并没有其他更详细和精确的数据。

  4)我们能去开普勒-452b 吗?如果真的去到了那里,能活下来吗?

  很遗憾,简单的回答是不能。

  开普勒-452b 位于天鹅座,距离地球 1400 光年(等于每秒 30 万公里速度的光在真空中走 1400 年的距离,也即大约 1400 x 9.46 兆公里)。开普勒-452b 所处的恒星星系,和太阳系一同处在银河系大家庭当中。

  然而,即便距离可以被比较准确地估算出来,人类目前还没有找到可以进行光速飞行的运输工具。进一步假设,就算用每秒 30 万公里的速度飞行,也需要 1400 年的时间——就算把全世界的止疼药和降糖药都吃掉,人类也绝无可能活到 1400 年。

  广义相对论当中曾提到的虫洞也提供了另一种思路。该理论认为,空间其实可以因为存在预期中的物质的质量被折叠,而当折叠的程度足够大的时候,两个相隔甚远的空间中的点可以被拉近,形成一个虫洞——这就好比在一张纸的两端上各有一个点,两个点之间是有距离的,而把纸折起来,两个点就可以重合了。

那颗被NASA新发现的类地行星,究竟是谁的家园?

  但可惜的是,目前广义相对论大部分只存在于纸面上。

  再进一步假设,我们真的到达了那里,按照现在推测的环境,能活下来吗?

  NASA 的天文学家们认为,即便在 2 倍的重力下,人类依然可以存活。“就好像消防员一样,每天工作都是高负重的情况,我曾经研究过,大约是 1.8 个G。如果大家像在开普勒-452b 上生存,那就要开始锻炼咯,”一位专家用开玩笑的方法解释。

  他说的没错。在空间站中生活较长时间的宇航员,回到地面都会十分难受。因为在太空中他们逐渐适应了微重力环境,身体会发生骨流失和肌肉流失的情况,再回到地面之后,会感觉非常无力,需要通过合理的休息、锻炼调整回来。如果真的有一天人类去到了开普勒-452b 上,“适应适应就好啦”。

那颗被NASA新发现的类地行星,究竟是谁的家园?

  想去超重力的外星球生活,大家都要锻炼成消防员一样

  5)所以,就这样了?

  一切还没有结束。和开普勒-452b 一同被确定为类地行星候选者的还有其他 11 颗行星,它们都存在于各自恒星的宜居带内,也就是天文学家认为与合适的恒星保持合适距离的公转轨道上。对于这些行星,以及未来替代开普勒的新望远镜观测到的行星,研究和分析还需要数年甚至数十年的时间。

那颗被NASA新发现的类地行星,究竟是谁的家园?

  截止至目前,开普勒任务一共发现了 4696 颗类地行星。天文学家通过分析数据发现,宇宙中的大部分行星主要是像地球一样的,较小的岩石行星,像木星那样体型庞大的气体行星的数量相对较少——这也算一个好消息吧?

  过去,人类一直在询问自己一个问题:

我们是宇宙中唯一的智慧生物吗?

  现在,虽然 NASA 仍没有一丁点证据证明开普勒-452b 上有生物,但至少我们可以肯定的是:整个宇宙中,还有太多的未知正在变成可能,等待人类去探寻。

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