新！適居帶系外行星“周期表”

康曼

提供類(lèi)地行星各種數(shù)據(jù)的知名網(wǎng)站數(shù)量不少。過(guò)去，這些網(wǎng)站羅列出所有已知的類(lèi)地行星數(shù)據(jù)，不管它是剛被發(fā)現(xiàn)或是已通過(guò)多重確認(rèn)，無(wú)論其是否符合人類(lèi)適居性高低評(píng)比，只要是類(lèi)地行星，統(tǒng)統(tǒng)一網(wǎng)全搜。最近，波多黎各大學(xué)一個(gè)專(zhuān)門(mén)研究“適居帶類(lèi)地行星”的實(shí)驗(yàn)室PHL在網(wǎng)絡(luò)上公開(kāi)了一份新目錄，它的入圍標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)有趣，只列出目前已確認(rèn)為可能適合人類(lèi)居住的類(lèi)地行星，范圍相對(duì)縮小，對(duì)普通大眾、科學(xué)家和科學(xué)教育人員而言，相對(duì)也好用很多。

到2011年，通過(guò)“開(kāi)普勒”計(jì)劃正式確認(rèn)為適合人類(lèi)居住的行星數(shù)量為2顆，另外14顆暫列為“候選者”。隨著“開(kāi)普勒”計(jì)劃持續(xù)進(jìn)展，接下來(lái)這個(gè)數(shù)字必將迅速擴(kuò)張。而在這些數(shù)字中，可能適合人類(lèi)居住的行星衛(wèi)星，例如月球，還未計(jì)算在內(nèi)。但從數(shù)據(jù)方面來(lái)看，月球的確還蠻適合人類(lèi)居住，只不過(guò)目前尚未能直接觀測(cè)成功。找到系外行星已經(jīng)難度不小，更遑論要找的是系外行星的衛(wèi)星！

波多黎各大學(xué)PHL的主任科學(xué)家表示，他們通過(guò)研究建立了數(shù)據(jù)庫(kù)，將系外行星從“最有利于生命”到“最不利于生命”的各種條件綜合起來(lái)并加以排序。未來(lái)，在更龐大、數(shù)以千計(jì)具有生命現(xiàn)象的新發(fā)現(xiàn)上，這本目錄可以大大幫助我們進(jìn)行識(shí)別、分析和比較的工作。

在這些數(shù)據(jù)背后，我們最想知道的答案當(dāng)然還是：所謂“適合居住”的那些類(lèi)地行星是否都意味著“真的有人住”呢？畢竟二者的意義大不相同。要回答這些問(wèn)題，恐怕還要更進(jìn)一步地分析它的大氣層和地表，并且搜尋代表可能有生命現(xiàn)象的氧或甲烷分子。這些事情，開(kāi)普勒衛(wèi)星無(wú)法直接完成，不過(guò)，未來(lái)隨著譬如“類(lèi)地行星探測(cè)器”之類(lèi)的望遠(yuǎn)鏡持續(xù)建造。終有一天，必有一些科學(xué)計(jì)劃能根據(jù)行星的物理成分以及氣候條件等，為我們提供更精確的評(píng)估數(shù)據(jù)。

回顧過(guò)去，仿佛不久前我們甚至對(duì)“哪些恒星周?chē)行行黔h(huán)繞”都毫無(wú)所知。然而時(shí)至今日，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了好幾千顆環(huán)繞著恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的行星，很快我們還能區(qū)別它們具有哪些不同的物理特征，并最終了解宇宙間究竟有多少顆可供人類(lèi)居住的星球。

前不久，開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)宣布該計(jì)劃的第一位幸運(yùn)寶寶誕生了：Kepler-22b。以開(kāi)普勒命名的這顆星球是第一顆通過(guò)該計(jì)劃找到的、位于母恒星適居帶的類(lèi)地系外行星。開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)確認(rèn)，該星球上水的溫度為22℃，剛好以液態(tài)存在，聽(tīng)起來(lái)毫無(wú)疑問(wèn)適合人類(lèi)居住！但它的個(gè)頭和地球相去甚遠(yuǎn)，只有海王星大小，所以它其實(shí)也并不那么適合被放在適居帶范圍中。不過(guò)話說(shuō)回來(lái)，要是Kepler-22b像電影《阿凡達(dá)》里的氣體巨星“普羅米修斯”一樣，有著一顆“潘多拉星”的話，情況就樂(lè)觀許多。《阿凡達(dá)》的故事正是發(fā)生在一顆“適合人類(lèi)居住”的月亮上。

在按溫度和質(zhì)量組成的18格矩陣?yán)铮瑥臏囟雀叩蛠?lái)看，位于“炎熱區(qū)”的行星太靠近恒星，水不太可能以液態(tài)存在，而“寒冷區(qū)”的水卻會(huì)結(jié)成冰，只有在“溫暖區(qū)”水才會(huì)是液態(tài)。再按行星質(zhì)量，可分為水星族、迷你地球族（質(zhì)量約火星大小）、地球族（質(zhì)量約等于地球）、超級(jí)地球族（地球質(zhì)量的10倍）、海王星族（質(zhì)量約等于海王星）及木星族（質(zhì)量約等于木星）。

目前，該數(shù)據(jù)庫(kù)中各種條件和地球最近似的星球是KOI 736.01。它距離地球1750光年，表面溫度約12℃。不過(guò)，若單以地表溫度這個(gè)項(xiàng)目來(lái)探討的話，更適合人類(lèi)居住的行星應(yīng)該是KOI 255.01才對(duì)。它是個(gè)溫暖的超級(jí)地球族，與我們的距離是1169光年，表面溫度約30℃。

“開(kāi)普勒”計(jì)劃回傳的數(shù)據(jù)與日俱增，數(shù)量增長(zhǎng)快速，至2011年年底已突破2000關(guān)卡。未來(lái)，系外行星周期表的實(shí)時(shí)更新，勢(shì)必要仰賴(lài)計(jì)算機(jī)軟件加以自動(dòng)化才行。