美国宇航局(NASA)表示在北京时间24日凌晨发布开普勒太空望远镜的一项新发现,暗示发现了人类几千年来梦寐以求的“另一颗地球”。这颗新发现的外行星被命名为开普勒452b,是地球直径的1.6倍,位于距离地球1400光年的天鹅座。据外界猜测,这颗行星上很有可能存在液态水。
揭秘/
开普勒”是美国宇航局在2009年3月7日发射升空的空间天文台,其设计目标是寻找围绕其他恒星运行的类地行星。这台空间望远镜以欧洲文艺复兴时期的天文学家和数学家约翰尼斯·开普勒的名字命名,他最为人所知的贡献便是发现了太阳系行星运动的三大定律。
开普勒望远镜
扫描10万颗恒星只为找个“地球兄弟”
背着光度计,找什么?
开普勒空间望远镜的探测任务包括:对银河系的一小块固定天区进行巡天观测,搜寻可能存在于其他恒星周围宜居带范围内,且地球大小的系外行星目标,并根据观测结果估算银河系中可能存在的类似系外行星的数量。其携带的唯一一件科学载荷便是一台高精度的光度计,它将在固定的天区内对超过14.5万颗主序恒星进行连续的精密测光观测,并借助“凌星法”搜寻地外行星。
行星不发光,怎么找?
所谓凌星法,是指当系外行星从我们观察恒星的视线前方经过时,由于行星体会遮挡住部分恒星发出的光线,这将造成恒星的亮度发生轻微减弱,于是通过对这种轻微光变的探测,我们便可以推知系外行星的存在。使用凌星法搜寻系外行星,那么这颗系外行星必须从观察视野前方经过并遮挡住恒星的光线,因此这里就存在一个角度的问题。如果系外行星运行的轨道平面与我们的观测视角不在同一直线上,凌星法就无法发挥作用。
“地球兄弟”多难找?
即便地球大小的系外行星是普遍存在的,我们也必须对成千上万颗恒星进行监测才有可能获得少数发现。开普勒空间望远镜对超过10万颗恒星进行连续的精密监测,如果地球大小的系外行星是普遍存在的,那么开普勒空间望远镜应该就可以探测到其中的一部分。为了可靠地确认一颗系外行星,需要连续观察到4次凌星过程才能确认观测结果。要想找到“另一个地球”,最少需要3年半左右的观测时间。
另一个地球,咋确定?
考虑到最理想的情况是找到一颗大小与地球接近的系外行星,并且其围绕运行的也是一颗与太阳相类似的恒星,那么在这样的情况下,我们最想寻找到的系外行星的公转周期就应该是一年左右。因为这表明其与恒星之间的距离适中,因而处于“宜居带”。所谓宜居带,是指围绕一颗恒星周围距离适中的区域,在这一区域内温度范围适宜,因此液态水可以存在于行星表明,从而有可能允许生命的生存。
畅想/
如何让“外星人”来找我们
迄今发现的可能适宜生命存在的星球距离地球数十、数百乃至上千光年。以我们现在的科学技术水平,不可能前去探访。不过,让我们换一种思路。如果真有高等智慧外星生命存在,不妨请他们来地球坐坐。
那么,怎么才能在浩渺宇宙中让地球被“相中”呢?除了派出携带来自地球问候的探测器,还有其他方法。观测反光
2009年,美国国家航空航天局就曾利用“深度冲击”太空探测器,以地外生命视角从遥远距离观测地球。
研究人员发布的一份研究报告显示,利用镜面反射原理,其他行星的“天文学家”可以借助地球洋面对光的反射,发现我们这颗蓝色“水球”。
航天局艾姆斯研究中心研究员泰勒·鲁宾逊说,研究人员重新分析月球火山观测感应卫星5年前收集的数据,发现从月球表面观测“月牙”状态下的地球时,可以观测到地球洋面反射的光线。研究人员把这种现象命名为“地球闪烁”。
得益于洋面反射,处在“月牙”状态下的地球亮度是平时的两倍。如果其他星球的“天文学家”这一时期在太阳系外观测,明显的“地球闪烁”就是我们这颗星球存在生命的重要标志。
而这项新研究启示我们,要观测“闪烁”,关键在于选择适当波长的光。这也为今后研制天文观测望远镜提供新思路。探测臭氧
鲁宾逊说,除了利用镜面反射确定水的存在,臭氧也是生命存在的重要标志之一。由于臭氧在紫外线中容易被观测,所以可以作为一种“生物指示器”。
地球的臭氧层能够吸收太阳辐射中的大部分有害紫外线,使地球生物免遭伤害,如同地球保护伞。来自其他星球的“天文学家”探测到大气层臭氧,就能找到我们这颗宜居行星。
问答/
在开普勒452b生活什么感觉?
开普勒452b跟地球有多像?
NASA科学任务委员会副主管约翰·格朗斯菲尔德:我们在“宜居 区 ”发 现 了 G2 星 和 开 普勒-452b,G2类似我们的太阳,开普勒-452b比地球的体积大60%,极有可能拥有岩石表面,它的太阳G2比我们的太阳大10%,开普勒452b的尺寸和轨道和地球几乎相同,开普勒-452b绕G2 一周需要385天,比地球绕太阳一周的时间多出5%,开普勒452b的年龄大约为60亿年,是地球的大哥哥。
生活在这星球有啥不同?
格朗斯菲尔德:我们的骨头会变得更重,在这颗星上的每一天都会像在锻炼,我们会逐渐适应这样的重力。
开普勒-452b是否有生命?
格朗斯菲尔德:开普勒452b已在“宜居区”存在了60亿年,比地球存在的时间还长。假如开普勒452b上有生命所需的元素和条件,就很有可能存在生命。就目前的科技来说,我们可以给行星绘图,看出哪里是山丘,哪里是水源,但要探测到是否有生命,会比较困难。