“地球七兄弟”讓人類大開眼界

●本報駐美國、德國特派特約記者　李秉新　青木　●本報記者　谷　棣　●陳一　柳直

還記得去年5月“地球三兄弟”被發現時地球人的驚喜嗎？現在有更大的驚喜出現：一群科學家2月22日宣布，在“三兄弟”的同一行星系統中，有更多“地球的兄弟”被發現，湊成了“葫蘆娃七兄弟”。這是人類第一次發現一個包含7個地球大小行星的系統，更重要的是，所有這7顆行星都可能存在水和大氣層，其中3顆更是位于可能存在生命的適居帶內。美國航天局的科學家托馬斯說，這項新發現讓我們了解，現在找到第二個地球已經不是“能不能”的問題，而是“何時”的問題。“地球七兄弟”離我們約40光年，當想到銀河系自身就有10萬光年那么大時，這個距離事實上就像是到你鄰居家一樣。當然，以我們現在的科學技術水平，要到達那里需要數百萬年，所以才有這句話“人類的生命與宇宙相比，只是一瞬間”。

這顆“太陽”有點冷

據法新社報道，一群科學家22日在美國航天局公布了他們的最新發現：在一顆距地球40光年的矮恒星附近，至少有7顆如地球大小的行星圍著它公轉。這7顆行星上很有可能存在水和生命。這一發現將發表在《自然》期刊上。

“人類尋找太陽系之外的外星生命跡象，第一次有了現實可能性。”美國《紐約時報》說，這些行星圍繞著一顆名為TRAPPIST-1的矮恒星旋轉，它距地球約40光年，從宇宙的角度說，這個距離非常近，并且這7顆行星的軌道方位很適合科學家對它們進行詳細的研究。英國劍橋大學的天文學家托奧德說，“我認為，對于了解那里是否存在生命，我們已經邁出關鍵一步，如果那里出現生命，并釋放了類似于我們在地球上的氣體，那么我們就會知道。”美國麻省理工學院的天文學家薩拉·西格認為，“TRAPPIST-1的行星發現使得在銀河系找到地外生命的時刻即將到來。這還是第一次我們不必去猜測，只需要等待，然后進行非常仔細的觀察，看看在TRAPPIST-1行星的大氣中有什么。”

“結果在10年內就有分曉”。清華大學地球系統科學系田豐教授23日告訴《環球時報》記者：“或許不一定要10年。美國哈勃太空望遠鏡還在軌道上，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡預計在2018年升空，對TRAPPIST-1系統中疑似宜居行星大氣的觀測將是這些望遠鏡的重點方向之一。”田豐還提到，這次的發現大大有助于對行星宜居性的系統性研究。

比利時列日大學天文學家、TRAP?PIST-1國際觀察團隊的負責人邁克爾·吉隆說，“這是第一次在同一顆恒星周圍發現了這么多這樣的行星。”吉隆進一步解釋這一發現的重要性：“在此之前，如果你想研究類地行星的話只有4顆，而且全都在我們的太陽系里。現在我們有7顆地球大小的行星可以擴展我們的視野。”

恒星TRAPPIST-1位于水瓶座，雖然它的行星大小和地球差不多，但它卻與太陽大不相同。據報道，TRAPPIST-1屬于天文學家所說的那種“超冷小矮恒星”，質量只有太陽的1/12，表面溫度約2000多攝氏度，比太陽表面溫度5000多攝氏度要低不少，它的亮度也只有太陽的1/2000。科學家比喻兩者大小時說，如果太陽是一個籃球，那么TRAPPIST-1就像一個高爾夫球。

英國《獨立報》說，TRAPPIST-1的這7顆行星離恒星比較近，最近的差不多只有地球到太陽距離的1/100，最遠的也比水星距太陽要近。即使如此，如果一個人站在TRAPPIST-1其中的一個行星上，一切東西看起來都要比平常暗得多。這是因為進入你眼中的光線要比你在地球上得到的太陽光少很多，就好比你在日落時看東西。不過，盡管光線相對較暗，但一切東西仍將感覺溫暖，因為就像太陽照射地球一樣有同樣多的能量從這顆恒星上抵達行星，很多能量是通過紅外線方式到達的。

不一樣的星系故事

人類早就試圖尋找太陽系外行星，但直到1995年，科學家才發現飛馬座51b行星。后來，隨著一些先進的天文望遠鏡出現，更多的系外行星被發現，其中包括一些“地球的親戚”。

“2015年發現‘地球大表哥開普勒452B和2016年發現‘地球孿生哥哥比鄰星b后，‘地球兄弟團隊還在不斷擴充中。有人開玩笑說，這次發現的7個地球大小的行星是葫蘆娃兄弟。”國家天文臺研究員茍利軍23日告訴《環球時報》記者。他認為，這次美國航天局公布的新發現，最大意義是開辟了探尋類地行星、地外生命的新方向——以前主要在類似太陽的恒星周圍搜尋宜居行星，一下子到了質量更小溫度更低的恒星周圍。

茍利軍說，生活在地球上的人類一直在尋找地球之外的智慧生物，如果說液態水是生命存在的最基本要求的話，那么宜居行星就要求它既不能距離恒星太近也不能太遠，太近行星表面會太熱，太遠則處于一種冰凍狀態，只有處于中間區域，不是很熱也不是很冷，生命才有可能存在。他認為，這次最大突破在于第一次發現這么多類地行星圍繞在一顆恒星周圍。之前，通常只有一個處于宜居帶，這次是3個，并且和地球的質量大小差不多。其意義在于處于宜居帶的小行星數量越多，人類發現其他星球生命存在可能性的概率就越大。

美國《華盛頓郵報》說，即使最后科學家發現這7顆行星上沒有生命，還是能讓人們更清楚恒星系統是怎么運作的。參與這次發現的美國麻省理工學院行星科學家衛特將這7顆行星比喻成7種新語言，每一種都增加了我們描述宇宙的詞匯，“它們那個星系的故事角度與我們有點不一樣”。

一些科學家和畫家的想象力已經開始穿越空間，觀看新發現行星上的美景。科學家從b到h來命名這7顆行星，其中被認為可能存在生命的是e、f、g三顆行星。科學家推測，如果站在TRAP?PIST-1f這顆行星上往空中看，矮恒星TRAPPIST-1的大小會是太陽的3倍，再加上它本身的顏色是紅色，散發出的光芒會是像鮭魚般的橘紅色。人們能接受到的可見光只有太陽光的1/200，但人們還是可以接受到足夠的熱量。此外，人們也可以看到如詩如畫的風景，其他幾顆行星會出現在空中，大小就跟月亮一樣，甚至有兩個月亮那么大。由于這些行星的距離非常近，人們在一顆行星上還能看到其他行星的地貌或云層。

當然，從科學的角度分析，即使處于宜居帶的行星，也很可能沒有生命。茍利軍23日與合作者黃月撰文說：“地球究竟是不是宇宙中孤獨的生命載體？這是天文學家們一直以來在努力解答的問題，也是人類尋找宜居星球的初衷。”他們認為，盡管單從距離的角度判斷，這幾個行星都比較適合于生命發展，但生命是否真正存在還取決于很多其他因素。至少對于三顆宜居行星而言，生命存在并不樂觀。這主要因為它們距離中心恒星比較近，很有可能已被潮汐鎖定——就像月球總是把自己的正面對著地球一樣——這些行星有可能總是以固定某一面對著中心恒星，這對于生命的發展是很不友好的。

《華盛頓郵報》說，潮汐鎖定會導致這些行星上的氣候與地球完全不同，比如溫度落差巨大，強風不停地從永晝面吹向永夜面等。

“下一步：宇宙探測器”

“宇宙太大了，如果只有我們人類，那么我們看起來就像是可怕的無用之人。”美國《基督教科學箴言報》援引美國科幻作家卡爾·薩根的話講述我們探索宇宙的激情來自何方。文章說，我們仍然不知道我們在宇宙中是否孤獨，但是一項新的發現暗示至少在附近存在另一個太陽系，7顆類地球行星的發現激發了人們尋找外星生命的熱情。

太陽已有50億歲，而TRAPPIST-1只有5億歲，而年輕就意味著希望。“找到外星生命又增加7次機會”，德國《時代周報》23日評論說，盡管我們還不能確定繞著矮恒星“TRAPPIST-1”的“地球7兄弟”上是否真正存在外星生命，但有有一件事是肯定的：如果我們的太陽在數十億年后消耗完了燃料，我們的太陽系將不再存在。因此，像“TRAP?PIST-1”這樣年輕的星系的發現是非常重要的，這意味著我們地球人的生命多了份延續的希望。

“下一步：宇宙探測器”，德國《柏林日報》23日稱，在未來某一天，甚至在21世紀，人類或許就能夠將一個宇宙探測器送出太陽系之外。近年來，俄羅斯大亨米爾納、物理學家霍金和臉譜的創始人扎克伯格等人，都已經開始致力于一個太空探索項目——建造使用激光推進的微型探測器，其速度達到光速的1/5，這樣，前往太陽系外的最近的恒星半人馬座阿爾法星只需要大約20年時間。而前往TRAPPIST-1“地球七兄弟”的時間也可大大縮短。

在探索系外行星的進程中，中國的位置在哪里？茍利軍認為，天文學是觀測性學科，過去中國一窮二白，特別是在硬件設備上落后于歐美國家。太空的研究比地面研究的難度更大。這次歐美科學家就是通過斯皮策紅外太空望遠鏡獲得的新發現，但這類望遠鏡在中國還處于研發計劃中。目前，中國的天文觀測水平已有較大發展，國家投入非常大，如通過“千人計劃”等政策項目引進了很多技術人才。美國主導下一代光學紅外望遠鏡，中國天文臺也會參與其中，這對中國提高觀測水平會有很大幫助。▲