[2011.12.10] 另一个地球？

另一个地球？

地球之外的家园

迄今最类似地球的行星已被确认

Dec 10th 2011 | from the print edition

在过去几天里，德班气候大会上传出的最令人难忘的口号之一就是：“没有地球B了。”但是，如果有这样一个星球呢？过去几十年里，天文学家们记录了上千个所谓的“外行星”，即围绕太阳外其他恒星运转的行星。“开普勒”天文望远镜就是为了寻找这类行星而设计的。12月5日，负责寻找工作的科学家们利用“开普勒”发现了第一颗地球类行星。他们给这个星球起了一个非常没意境的名号—“开普勒22b”。

之前就有人怀疑，在600光年以外的天琴座里有这样一颗行星围绕着某颗恒星运转着。“开普勒”天文望远镜为美国航天局NASA所有，它通过观察行星经过恒星前面时，恒星表面的亮度变化来寻找系外行星。观测者会发现恒星表面上出现疑是“候选行星”的小黑点。“开普勒22b”就是这些候选行星之一。但是需要绕行三圈后才能确定一颗行星的存在。“开普勒22b”已经通过这项测试。更为关键的是，它的绕行轨道正处于星球 “居住区”：不会太远也不会太近，刚好适合一颗星球上的水保持液态，因此，或许这颗行星上存在着生命。

“开普勒22b”加入了几年前刚发现的另外两颗类地行星的行列，即“葛利斯581d”和“HD 85512 b”。事实上，“类地”这个术语有点夸大。“开普勒22b”的半径是地球的2.4倍。如果它的构成成分和地球大致相同，这个星球表面的重力也会是地球重力的2.4倍。但是NASA天文学家们还不确定它的主要成分是气体，液体还是固体。

然而，“开普勒22b”是至今发现的最有前景的系外行星。不像另外两颗行星那样运行于“居住区”边缘，“开普勒22b”舒适地运行在“居住区”范围内。NASA的研究员估计它表面的温度大约为22°C，而地球上则为15°C（至少现在是）。它的母恒星和太阳相似，这一点又和另外两个候选行星不一样，另外两颗候选行星都围绕着又冷又暗的恒星运转。事实上，“葛利斯581d”的母恒星是一颗红色的小星星，是至今发现的最小的恒星。这意味着这个星系的可居住区过于靠近母恒星，行星可能会被潮汐锁定，就像地球对月球那样。如果是这种情况，那么“葛利斯581d”永远有一面是亮堂堂的，而且炎热，而另外一面则遭受着无尽的黑暗。

也许很快会有更多行星加入这三个有可能成为可居住行星的行列。自发射后的两年半时间里，“开普勒”已经发现2326颗候选行星，另外其他的天文仪器也发现了650颗。如此多的发现让天文学家们开始感慨，这些各式各样的星球是多么地平凡。在“开普勒”发现的大量对象中，9%体积和地球相似，但是这些星球不全都在“居住区”内；更有29%属于超级地球，它们体积远大于地球，只不过结构成分都是石头。“开普勒”未确定的候选对象中有48%看似在居住区内运行，而这些在居住区内的未确定对象中只有十个体积和地球相似。

当然，最高目标是，天文学家们能够比较确切地估算出银河系究竟有多少行星，其中有多少可能养育生命，又有多少（至少在理论上）能够承载人类移民。如果“开普勒”发现的可能类地行星中有那么几颗可以被证明符合人类居住的条件，那么其他同样符合条件的星球可能有成千上万之多。

正在帮助“开普勒”小组分析数据的哈佛大学天文学家Chris Lintott说，那些能够证明目标行星的知识将会是历史的转折，因为围绕其他星球上是否存在生命这个问题的诸多疑问将不再是天文学可以解决的，天文学能够回答的问题是，适宜的星球有几个？而那些疑问纯粹是生物学领域的问题，比如生命在那里是否可以很快发展，那里是否具备让生命演化成智能生物的条件。最开始得到的数据让人感觉好像有无数个适宜生命居住的星球，也许很快太空生物学会结束这些似是而非的疑问。