“弟球”來(lái)了

人類的發(fā)展似乎正在搬起石頭砸自己的腳，地球環(huán)境的惡劣使得地球的宜居性正在不斷降低，向太空發(fā)展成為人類的重要選擇可是茫茫太空，我們能去哪兒呢？

美國(guó)國(guó)家航空航天局在2(111年年底給地球人打了一劑強(qiáng)心針，他們?cè)谔?yáng)系外找到了一個(gè)地球的“兄弟”——行星“開(kāi)普勒22b”，這是美國(guó)國(guó)家航空航天局證實(shí)的第一顆太陽(yáng)系外的宜居星球，也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的所有宜居星球中個(gè)頭最小、最像地球的行星。它儼然是宇宙中的第二個(gè)地球它溫度宜人，不會(huì)曬死人也不會(huì)冷死人，一年290天，與地球頗為相似，唯一的不足之處是有點(diǎn)遠(yuǎn)，距地球有600光年。

其實(shí)，在“開(kāi)普勒22b”被發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)月前，中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在太陽(yáng)系外的高傾角行星系統(tǒng)中可能存在宜居類地行星，數(shù)量在2到3顆左右，圍繞同一顆恒星運(yùn)動(dòng)，這一發(fā)現(xiàn)支持了宜居行星的存在，也表明系外行星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)宜居行星是極有可能的：

茫茫太空已經(jīng)無(wú)法阻止地球人了嗎?要想到這些“地球的兄弟”上定居，你肯定需要一份太空宜居指南，對(duì)于這種“星際大搬家”行動(dòng)，你肯定也有些想吐一些東西，就讓我們來(lái)八一八這些科學(xué)和八卦吧。誰(shuí)在決定“備用地球”的產(chǎn)量?

“備用地球”是否適合生命生存，還要看它的位置以及其他條件而定。天文學(xué)家將行星系統(tǒng)中適合生命存在的行星軌道稱為“宜居帶”，范圍主要取決于中央恒星的類型和輻射強(qiáng)度。

與中央恒星相隔一段合適的距離，此處的行星表面平均溫度能夠使液態(tài)水穩(wěn)定存在，才可能擁有像地球一樣的生命環(huán)境條件。

“宜居帶的范圍和恒星本身的類型有關(guān)，同時(shí)還跟恒星的輻射強(qiáng)度有關(guān)。”紫金山天文臺(tái)研究員季江微說(shuō)，在太陽(yáng)系，宜居帶大致分布在金星軌道到火星軌道之間，地球剛好在其中。

美國(guó)夏威夷大學(xué)的學(xué)者在頂最新研究中甚至指出，銀河系中大約有10億個(gè)適合生命存在和演化的區(qū)域，且其中大部分可能分布在接近銀河系核心區(qū)的部位。

找尋“備用地球”說(shuō)起來(lái)并不復(fù)雜，不管它在哪兒，都離不開(kāi)茫茫宇宙中特定的宜居帶。難的是，它們是否靠譜是否適合我們?nèi)プ。茖W(xué)家說(shuō)，想要確定這個(gè)，很難。星球“生命維持系統(tǒng)”才是硬道理

宜居帶上的行星，是否就是將來(lái)我們可以進(jìn)行宇宙移民的星球呢?季江徽說(shuō)，這還需要很多條件：恒星和行星的壽命必須長(zhǎng)到足以產(chǎn)生生命，適宜的恒星光度，穩(wěn)定的低離心力行星軌道和自轉(zhuǎn)傾斜度，以及成分合適的行星大氣等。

如果將來(lái)找到了處于宜居帶內(nèi)的系外類地行星，如何判斷它們是否適合生命存在呢?首先，這顆“備用地球”要和恒星之間有合適的距離，能夠接受到恒星的光和熱，自轉(zhuǎn)軸要有一定的傾角形成一年四季；其次，要有穩(wěn)定的軌道，一定的偏心率；還要有液態(tài)水，適合生命存在的大氣。“人類之所以可以在地球上繁衍不息，就是因?yàn)樗扔写艌?chǎng)，又有大氣。它們就是地球的保護(hù)圈。”最后，恒星、行星的壽命還要足夠長(zhǎng)，夠得上產(chǎn)生生命，這套都是“生命維持系統(tǒng)”。

當(dāng)然，要想真的有生命生存，還要有很多條件，比如，不存在對(duì)人體有傷害作用的物質(zhì)，諸如毒氣、放射物質(zhì)等。

宇宙中存在著無(wú)數(shù)的星系，銀河系只是其中之一，而在銀河系將近2000億顆恒星中，太陽(yáng)只是其中的一顆普通恒星。那么，是否在太陽(yáng)系外也有適合居住的行星?

“太陽(yáng)系中，宜居帶大概位于0.84～1.77個(gè)天文單位(天文單位，天文學(xué)中距離的基本單位，長(zhǎng)度約等于地球跟太陽(yáng)的平均距離)，即大致在金星軌道到火星軌道之間。同個(gè)原理，我們?cè)谔?yáng)系外的高傾角行星系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，發(fā)現(xiàn)了2到3顆宜居行星，也是圍繞同一顆恒星運(yùn)動(dòng)。”經(jīng)過(guò)半年研究，季江徽和他的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)高傾角行星系統(tǒng)中可能存在宜居的類地行星，數(shù)量在2到3顆左右。科學(xué)家如何尋找“備用地球”

實(shí)際上，這些神秘的“備用地球”并不容易被觀察到。為了找到它們，現(xiàn)在幾乎是全球總動(dòng)員。

據(jù)季江徽介紹，目前最常用的有兩種搜尋方法：視向速度法和掩星法。所謂視向速度法，其原理是，類地行星本身不發(fā)光，它是反射恒星的光，盡管發(fā)出的光很微弱，但由于行星大氣成分的不同，其光譜的周期會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)對(duì)變化譜線的測(cè)定，我們就可以確定“備用地球”是否存在。

掩星法則不同，它的原理是因?yàn)椤皞溆玫厍颉睍?huì)圍著恒星轉(zhuǎn)，從地球的角度看，在旋轉(zhuǎn)的一個(gè)周期內(nèi)一定有把恒星“擋住”的時(shí)候，天文學(xué)家通過(guò)測(cè)量恒星暗下來(lái)的光度，就可以估算出這顆行星的大小和質(zhì)量，而兩次“擋住”的間隔就是“備用地球”的軌道周期，同時(shí)光譜儀將測(cè)出行星的溫度、亮度和質(zhì)量，進(jìn)而考察是否有水、氧氣等。

目前最大的探測(cè)“備用地球”的項(xiàng)目就是開(kāi)普勒探測(cè)計(jì)劃。2009年3月，美國(guó)國(guó)家航空航天局將用于尋找“備用地球”的空間望遠(yuǎn)鏡“開(kāi)普勒”送進(jìn)了太空軌道，開(kāi)始對(duì)大量的恒星進(jìn)行探測(cè)，尋找與地球相似的星球。而歐洲2006年底發(fā)射的柯洛衛(wèi)星，收集遙遠(yuǎn)行星的信息，探測(cè)宇宙恒星震動(dòng)，也是“備用地球”搜索的先行者。

未來(lái)，天上地上的“天眼”都越來(lái)越多地關(guān)注系外“備用地球”。“備用地球”其實(shí)有很多

前不久公布的“開(kāi)普勒22b”被認(rèn)為是地球的孿生兄弟，那我們是否有機(jī)會(huì)移民上去?季江徽笑著說(shuō)，即使人類將來(lái)發(fā)明出接近光速的太空船，到達(dá)那里也要很長(zhǎng)很長(zhǎng)時(shí)間，“開(kāi)普勒22b”距離我們有600光年遠(yuǎn)呢。

“我們乘什么進(jìn)行星際移民是個(gè)問(wèn)題。”季江微說(shuō)，不到萬(wàn)不得已，沒(méi)有必要進(jìn)行星際移民。“要進(jìn)行星際移民，肯定是太陽(yáng)變成了紅巨星，它要吞噬地球了。所以，大家才紛紛逃離地球。”

而實(shí)際上，現(xiàn)在天文學(xué)家們比較心怡的幾個(gè)候選者，是太陽(yáng)系的木衛(wèi)2、土衛(wèi)2、土衛(wèi)6、火星。美國(guó)國(guó)家航空航天局甚至把目光投向了遙遠(yuǎn)的冥王星上，因?yàn)樗麄儾聹y(cè)冥王星上有液態(tài)水。201 5年，美國(guó)國(guó)家航空航天局將要?jiǎng)訉?duì)冥王星的探測(cè)，由于冥王星距離太陽(yáng)太遙遠(yuǎn)，圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈要幾百年的時(shí)間，那里的所有東西都是冰冷的，此舉將揭開(kāi)冥王星這個(gè)冰冷世界的奧秘。

科學(xué)家們最欣賞的還是火星。“最現(xiàn)實(shí)的是火星，它的自轉(zhuǎn)和地球很接近，是23個(gè)小時(shí)多點(diǎn)，火星上曾經(jīng)有湖泊，只是后來(lái)發(fā)生了氣候變化結(jié)成了冰。美國(guó)國(guó)家航空航天局曾經(jīng)探測(cè)到火星的兩極存在冰。不久的將來(lái)，美國(guó)火星實(shí)驗(yàn)室‘好奇號(hào)’將在火星上著陸，分析火星上是否存在水。”