天文學家太陽系外首次發(fā)現(xiàn)宜居行星始末

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新浪科技訊,歐洲天文學家當?shù)貢r間24日表示,他們首次在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星,這顆行星溫度同地球相似,大小也跟地球差不多,可能還有液態(tài)水。天文學家將此次發(fā)現(xiàn)稱為是搜尋“宇宙生命”道路上邁出的重要一步。

天文學領(lǐng)域的里程碑事件

據(jù)報道,天文學家最新發(fā)現(xiàn)的行星大小同地球相似,可能擁有液態(tài)水,距地球約120萬億英里遠。按照天文學專業(yè)說法,它距地球相對較近。新行星繞轉(zhuǎn)的恒星是一顆“紅矮星”,它比太陽更小、更暗、更冷。目前為止,新發(fā)現(xiàn)的行星尚存在眾多未知之謎。也許,隨著科學家對其了解越來越多,它可能會被認定為不適于生命居住的星球。值得一提的是,科學家對宜居星球的定義將火星也劃歸其中:大小類似于地球,而溫度則允許液態(tài)水存在。新發(fā)現(xiàn)的行星是第一顆滿足上述條件的太陽系外行星。

瑞士日內(nèi)瓦大學天文學家米歇爾?邁耶(MichelMayor)說:“這是朝尋找宇宙生命道路上邁出的重要一步,毫無疑問是一項重大發(fā)現(xiàn),但由此也產(chǎn)生了一系列疑問。”這顆星球是一個十一位歐洲科學家組成的研究小組發(fā)現(xiàn)的,邁耶就是成員之一。研究結(jié)果尚未刊登出來,不過已提交給《天文學與天體物理學》雜志。

美國華盛頓卡內(nèi)基研究所科學家艾倫?博斯(AlanBoss)將此次發(fā)現(xiàn)稱為是“天文學領(lǐng)域的重要里程碑”。一個美國天文學家小組在該研究所同樣試圖在宇宙中尋找類地行星。新行星是由安放在智利拉斯拉(LaSilla)的歐洲南方天文臺太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)的。太空望遠鏡擁有一種特殊的儀器,可通過分光來發(fā)現(xiàn)不同波長的天體搖動。而這些搖動則可以揭示天體的存在。

掀起新一輪行星研究熱潮

科學家所發(fā)現(xiàn)的其實就是一顆繞“Gliese581”紅矮星運轉(zhuǎn)的行星。紅矮星一般是能量低、體積小的恒星,釋放出微弱的紅光,由于內(nèi)部的氫元素核聚變的速度緩慢,因此它們的壽命比類似太陽的恒星壽命長。幾年前,天文學家還認為此類恒星不會是可能適于生命存在的行星的“宿主”。新發(fā)現(xiàn)的行星被命名為“581c”,相信它的發(fā)現(xiàn)肯定會引發(fā)新一輪對繞類似恒星旋轉(zhuǎn)的行星研究熱潮。地球附近恒星中約80%的是紅矮星。

581c重量約是地球的5倍。天文學家目前尚不能確定581c是否像地球那樣為多巖石星球,還是表面有液態(tài)水流動的溫度極低的冰球。邁耶教授表示,如果它確如地球那樣是巖石結(jié)構(gòu)(主流理論均如此認為),它的直徑應(yīng)該是地球的1.5倍,如果是個冰球,直徑甚至會更大。根據(jù)現(xiàn)有理論,“581c”應(yīng)該擁有大氣環(huán)境,不過大氣成分還有待進一步研究。如果它的大氣太厚,那么其表面溫度會高得令人乍舌。但是,研究小組認為,這顆行星的溫度應(yīng)在32度至104度之間。天文學家們對這項新發(fā)現(xiàn)都感到歡欣鼓舞。

迄今為止,天文學家在太陽系外所發(fā)現(xiàn)的220顆行星全部具有“金發(fā)帶問題”(Goldilocksproblem)。它們的溫度要么高得離譜,要么低得離譜,要么太大,是顆氣態(tài)星球,像不適于人類居住的木星。新行星看上去似乎一切正常,起碼同科學家想象的結(jié)果吻合。美宇航局天體生物學家克里斯?麥克凱(ChrisMcKay)說:“這一點可能非常重要。雖然不意味著上面存在生命,但意味著在潛在宜居性方面它是顆像地球一樣的行星。”麥克凱并不是發(fā)現(xiàn)581c行星的研究小組成員。

載入史冊的第一顆宜居行星

天文學家表示,他們最終也許會發(fā)現(xiàn)數(shù)十顆、甚至數(shù)百顆宜居行星。但無論如何,581c肯定會作為第一顆太陽系外宜居行星載入天文學史冊。他們在談?wù)撨@顆行星時,只簡單地以“c”相稱。據(jù)領(lǐng)導此項研究的日內(nèi)瓦大學天文學家斯蒂芬妮?尤德里(StephaneUdry)推測,除了溫度與地球類似外,新行星表面可能還流淌著液態(tài)水,不過這一推理僅僅依據(jù)行星形成理論而非證據(jù)作出的。

研究小組成員、法國格勒諾布爾大學天文學家澤維爾?德爾佛希(XavierDelfosse)在一份聲明中表示:“眾所周知,液態(tài)水是生命存在的必備條件。鑒于其溫度和相對鄰近,這顆行星最有可能是未來專門用于搜尋地外生命的太空任務(wù)的很重要目標。在茫茫宇宙的寶庫圖中,我們可能會受到巨大誘惑,用‘X’把這顆行星標出來!

是否擁有液態(tài)水尚存爭議

一些天文學家認為,目前就下581c存在液態(tài)水的結(jié)論還為時尚早。美宇航局退休天文學家、美國天文學會發(fā)言人史蒂夫?馬蘭(SteveMaran)說:“在確定它有水或沒水之前,還需要從事更多的研究。你不要想當然認為,在向那里派出太空人后,他們將會擁有返回地球所需要的足夠的水”。

581c行星的恒星系距地球僅20.5光年遠,使得Gliese581是距地球最近的100顆恒星中的一顆。581c行星發(fā)出非常暗淡的光,不用望遠鏡根本無法看到它。它位于天秤座,在北半球進入半夜時,天秤座處于東南夜空中較低的位置。在沒有飛向這顆新行星之前,有必要給你幾點忠告:任何踏上581c行星的人都會很快變重,你的年齡也會飛漲,因為581c行星每13天就繞其恒星轉(zhuǎn)一圈。它的地心引力是地球的1.6倍,這樣的話,一個150磅重的人會覺得自己有240磅重。

尤德里認為,這顆紅矮星將以比我們的月球大20倍的樣子懸掛在空中。新行星不會旋轉(zhuǎn),如此一來,它的一側(cè)總是處于被日光照射的狀態(tài),另一側(cè)卻黑暗無光,上述推測只是一種可能,是否準確尚不得而知。遙遠的距離是另一個問題。史蒂夫?馬蘭說:“我們不清楚在人的一生中如何才能到達那些地方!

拉開尋找宜居行星的序幕

歐洲和美國兩個天文學家小組一直在明爭暗斗,欲搶先一步在太陽系外發(fā)現(xiàn)諸如581c這樣的行星。581c發(fā)現(xiàn)者之一、里斯本天文臺的澤維爾?龐菲爾斯說,歐洲天文學家小組使用一種稱為HARPS(高精度徑向速度行星搜尋光譜儀)儀器觀測了100顆不同的恒星,最終發(fā)現(xiàn)了581c行星。

部分旨在發(fā)現(xiàn)類地行星的努力主要集中于發(fā)現(xiàn)類似于太陽這樣的恒星,不過,科學家面臨的挑戰(zhàn)是發(fā)現(xiàn)一顆離其所運行的恒星適當距離的行星。尤德里說,眼下,歐洲天文臺的望遠鏡將90%的時間都用于尋找類似于太陽的恒星。本月早些時候,即歐洲發(fā)現(xiàn)新行星之前的幾周,刊載于《天體生物學》(Astrobiology)雜志上的一篇科學論文提出了這樣的理論:紅矮星是尋找此類行星的最佳候選。龐菲爾斯說:“如今,我們可能會發(fā)現(xiàn)更多的宜居行星。”
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