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wang.zhou.803 的博客

 
 
 

日志

 
 

系外行星:从猜想到大发现////专家:“新地球”并非第二家园(2015年7月24日【北京时间】)////去“新地球”串门要飞千万年  

2015-07-24 21:44:17|  分类: 科学研究(揭秘、 |  标签: |举报 |字号 订阅

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视频:五分钟看懂“新地球”,时长5分53秒

我们知道,太阳系有八大行星,那么其它恒星也应该有自己的行星系统。但这一设想直到二十多年前仍缺少实际观测证据的支持,依然停留在科学猜想阶段。

行星本身不发光,它表面的反射光相对恒星而言是极为微弱的,因此行星常常被掩盖在母恒星的光辉内,要从距离地球达数百光年以远的恒星系统中发现行星是很困难的。

早在1855年就有天文学家宣称发现了系外行星,但直到1992年,人类才首次确认有质量与地球相近的天体环绕着脉冲星PSR B1257+12(质量为木星10.98倍的HD 114762 b于1989年被首次发现,是最早被确认的系外行星)。由于并非所有恒星都有行星,因此系外行星的发现给了我们很大的惊喜。银河系里面有上千亿颗恒星,如果1%的恒星拥有自己的行星,则太阳系外的行星将达数十亿颗。

2015年07月24日 - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

 近几年利用开普勒望远镜发现的系外行星数量越来越多,特别是位于宜居带内、与地球大小相近的系外行星的搜寻进展显著

系外行星观测在最近几年取得了重要进展,截至今天(2015年7月24日),已确认的系外行星达1935颗,属于1225个行星系统,其中484颗系外行星位于多行星系统内(数据来源:http://exoplanet.eu/catalog/)。系外行星的观测方法也有新的突破,其中用凌日时间变分法发现3颗,脉冲星计时法发现18颗,直接成像法发现51颗,微引力透镜发现34颗,径向速度或天体测量法发现591颗,凌日法发现 1,179颗。

开普勒望远镜自2009年发射以来在太空开展的天文观测,大大提高了系外行星搜索的效率,目前已经探测到18,000颗可能的系外行星,其中262颗与恒星的距离不远不近,位于温度适宜的宜居带。

系外行星的探索具有重要意义。我们知道,太阳系是从一团弥漫着气体和尘埃等星际介质的太阳星云逐渐凝聚、演化而来的。目前,太阳系已经演化到了行星形成的晚期,但我们对行星形成的早期历史并不清晰。通过系外行星搜寻,发现那些处于不同形成阶段、不同类型的行星,有助于理解行星是怎么形成的,未来将向什么方向演化。

我们的地球也是一颗行星,具有行星所共有的一些特征,系外行星的探索,有助于研究行星的形成和演化过程,更有助于预测地球的未来,这关于人类未来的命运。

 

专家:“新地球”并非第二家园


视频:“地球2.0”并非人类第二家园,时长37秒

人类是在地球上繁衍进化而成的,我们的身体、生产、生活都已经适应了地球的环境。就像自然界没有两片完全相同的叶子一样,宇宙中与地球一模一样的星球几乎是不存在的。人类在某些方面是很脆弱的,对自然环境改变的适应能力甚至不如蟑螂小强和老鼠等。所以如果真的要移居到另一颗星球上生存,人类很可能就需要进化成另一种生物。

虽然地球并非天堂,经常会有地震、火山、海啸等重大自然灾害,也要面对超级太阳风暴、地球磁极倒转、小天体撞击等重大天文灾难,但即使我们多有不满,地球依然是我们唯一的生存家园。

系外行星:从猜想到大发现////专家:“新地球”并非第二家园 - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

 系外行星搜寻中所谓的第二个地球,其实仍然与地球差别巨大

我们寻找系外行星,我们希望登陆火星乃至移民火星,并不是因为那里更加美好,而是为了寻找人类未来的避难所。地球上的生物常常需要面对重大的灾难性事件,根据推测,地球上的生物大灭绝平均每隔2600万年发生一次。就像导致曾经独霸地球的恐龙灭绝一样,这样的灾难一旦发生,必将导致人类的灭绝。

为了人类的火种在宇宙中得以延续,我们需要在宇宙中寻找避难所,这就是我们搜寻系外行星和开展深空探测的重要价值。

但是,太阳系的半径达七万亿千米以上,在星际飞行理论没有质的突破之前,在用于时空穿越的虫洞还没有成为现实之前,我们只能利用火箭和飞船实现行星际航行,在可以预见的将来,人类还没有能力飞出太阳系,因此,人类未来移居地的搜索只能局限在太阳系以内。而在太阳系内,火星是目前科学界公认的最佳选择。木卫二、土卫六可能会有生命存在,但那里并不适合人类移居。

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 地球上的戈壁和沙漠可以作为载人登陆火星前的野外训练基地

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 航天员和机器人协同考察、登陆火星

如果不借助大型望远镜,从冥王星上看地球,地球就已经是阳光照射下一个暗淡的蓝点。如果从太阳系外看地球,地球就像宇宙中的一粒尘埃,相当于太平洋中的一滴水。恰恰是这个暗淡的蓝点、这粒尘埃、这滴水,正是人类唯一的赖以生存的地球家园。我们遍寻整个宇宙之后遗憾地发现,迄今为止,地球仍是太空中唯一适合人类长期居住的行星。保护地球,就是保护人类的未来。如果把人类看作一个大家庭,那么地球就是我们代代相传的“稀世珍宝”,我们有义务把它完好无缺地传给下一代。我们不能在地球上肆意地乱涂乱画,把一颗千疮百孔、伤痕累累的地球交给我们的孩子,这是每一个人的责任。

系外行星的想象虽然美好,但这美好的“远水”解决不了人类面临的“近渴”。人类未来的命运系于地球。

 

去“新地球”串门要飞千万年

 视频:地球“近亲”距离1400光年 或存在液态水,时长1分17秒

北京时间今天凌晨,NASA(美国宇航局)宣布发现了一颗新的类地行星——“开普勒-452b”,号称与地球相似程度达到98%。这一发现,也将天文学家收录的已确认系外行星的数量增加到1030颗。

20年前的1995年,人类确定发现了第一颗系外行星“飞马座51b”,它距离地球50光年,是一颗巨大的“热木星”(体积大,距离恒星近,公转周期短)。虽然这颗行星不适宜生命的生存,但是它的发现确认了一个重要的事实——像太阳系这种拥有行星的恒星系在我们的银河系中非常普遍,这大大振奋了天文学家搜寻地外生命的动力。

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引起科学家极大兴趣的地球“兄弟”——开普勒-452b

自2009年3月“开普勒”空间望远镜发射升空以来,在三年多的任务周期内,它观测了位于天鹅座和天琴座中约10万个恒星系统,发现了4900多颗潜在行星。“开普勒”望远镜的寻找系外行星的用的是“凌星”观测法,我们可以根据行星遮挡恒星的亮度和周期,来判断它的体积和运行轨道等数据。在确认的1000余颗系外行星中,有12颗位于“宜居带”且小于地球体积2倍大小。

据SETI(在家搜寻外星智慧)项目科学家杰弗里库格林的最新介绍,“开普勒望远镜的这份行星名录,可以帮助天文学家更好地筛选更有可能拥有生命的候选行星”

此次发现的开普勒452b的数据,之所以引起了学界和公众的极大兴趣,正是因为它的“三维”指标都太像地球了:其绕行的恒星与太阳一样,属于G类恒星,比太阳年老15亿岁,处于稳定的壮年期;它的体积比地球大60%;公转周期为385天。

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 艺术家笔下描绘的开普勒452b

配合NASA发布的一组艺术想象图,“开普勒-452b”的表面由岩石覆盖,由液态水形成的河道,不少人纷纷憧憬这是人类的“第二家园”,期待未来能够成为我们移民太空的目的地。

唯一美中不足的是,根据开普勒452b距离恒星的距离和这颗恒星处于的生命阶段来看,这颗行星很可能进入了“失控温室效应”阶段。换句话说,即使它的表面拥有液态水,也可能会因为逐渐升高的地表温度而蒸发,最终消散到太空中。要想了解“失控温室效应”,太阳系里的我们的邻居金星提供了鲜活的实例,高温高压的地表气候成为生命的禁区。

除此之外,1400光年对于现阶段人类科技来说,依然是一个难以逾越的距离。

“以新视野号在借助木星引力加速后的峰值速度7万~7.5万千米/小时估算,飞到开普勒438B需要684万年,飞到开普勒442B需要1584万年。(另外“开普勒-452b”距离太阳系1400光年,即使“新视野”号的最高时速飞行也需要1584万年才能抵达,现在说“移民”更是不靠谱。)所以在星际飞行理论没有突破的情况下,如果依靠传统火箭,不借助时空穿越,人类基本上不可能抵达这些系外行星。”国家天文台学者郑永春介绍说。

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