NASA發(fā)現(xiàn)新地球 “地球堂兄”一年385天？

美國國家航空航天局23日宣布，一顆1000多光年外的行星可能是迄今為止最像地球的宜居行星。這顆行星由美國開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，命名為開普勒-452b,距離地球1400光年。它的體積比地球大60%,“年齡”60億歲，甚至比太陽還大15億年。開普勒-452b圍繞一顆恒星旋轉(zhuǎn)，距離剛好處于“宜居帶”中，即表面溫度允許液態(tài)水存在。它的公轉(zhuǎn)周期為385天，接近地球的公轉(zhuǎn)周期。科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，開普勒-452b圍繞的那顆恒星也與太陽相似。美國航天局說，這是迄今發(fā)現(xiàn)的與地球和太陽“最相近”的行星與恒星組合。

實錄

NASA咋說的

美國宇航局（NASA）7月23日晚12時就開普勒望遠(yuǎn)鏡的新發(fā)現(xiàn)舉行新聞發(fā)布會。NASA聲稱：“天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最接近‘另一個地球’的系外行星--開普勒-452b.系外行星--開普勒-452b 比地球大概大60%,距離地球1400光年，位于天鵝座。因為比地球大概大60%,所以開普勒-452b 應(yīng)該會歸入‘超級地球’這一類的系外行星，因為位于宜居帶，位置適中，因此允許液態(tài)水在它的表面存在。

”在去年和今年1月份，我們也曾公布過類似‘最接近另一個地球’的消息，但那些系外行星圍繞運行的恒星都是質(zhì)量很小、溫度也比較低的紅矮星，而這次的開普勒-452b圍繞運行的則是一顆與太陽相似的恒星。這也使得開普勒-452b成為到目前為止最接近‘另一個地球’的系外行星。簡單來說，這是我們發(fā)現(xiàn)的第一顆圍繞一個與太陽相似的恒星運行，且位于宜居帶內(nèi)的類地行星。

“由于開普勒望遠(yuǎn)鏡采用的是凌星法，只能測定出其直徑大小而無法判斷質(zhì)量，因此在缺乏密度數(shù)據(jù)的情況下我們還無法判斷開普勒-452b是否是一顆巖石行星。但盡管如此，這仍然是我們朝著尋找‘另一個地球’邁出的重要一步。開普勒-452b上的一年大約385天，和地球上的365天很接近。

”因此，謹(jǐn)慎地說，在當(dāng)前我們不能說它就是‘另外一個地球’或不是‘另外一個地球',而只能說是’迄今最接近另外一個地球‘的系外行星。“

探索

如何讓”外星人“來找咱

美國國家航空航天局23日宣布，發(fā)現(xiàn)太陽系外行星開普勒-452b,是迄今發(fā)現(xiàn)最接近地球的行星，很可能是”另一個地球“.

但是，迄今發(fā)現(xiàn)的可能適宜生命存在的星球距離地球數(shù)十、數(shù)百乃至上千光年。以我們現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平，不可能前去探訪。

不過，讓我們換一種思路。如果真有高等智慧的外星生命存在，不妨請他們來地球坐坐。

那么，怎么才能在渺渺宇宙中讓地球被”相中“呢？除了派出攜帶來自地球問候的探測器，還有其他方法。

2009年，美國國家航空航天局就曾利用”深度沖擊“太空探測器，以地外生命視角從遙遠(yuǎn)距離觀測地球。

研究人員發(fā)布的一份研究報告顯示，利用鏡面反射原理，其他行星的”天文學(xué)家“可以借助地球洋面對光的反射，發(fā)現(xiàn)我們這顆藍(lán)色”水球“.

航天局艾姆斯研究中心研究員泰勒·魯賓遜說，研究人員重新分析月球火山觀測感應(yīng)衛(wèi)星5年前收集的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)從月球表面觀測”月牙“狀態(tài)下的地球時，可以觀測到地球洋面反射的光線。研究人員把這種現(xiàn)象命名為”地球閃爍“.

得益于洋面反射，處在”月牙“狀態(tài)下的地球亮度是平時的兩倍。如果其他星球的”天文學(xué)家“這一時期在太陽系外觀測，明顯的”地球閃爍“就是我們這顆星球存在生命的重要標(biāo)志。

其實，長期以來，研究人員一直在探索能否觀測到其他行星的”閃爍“.而這項新研究啟示我們，要觀測”閃爍“,關(guān)鍵在于選擇適當(dāng)波長的光，這也為今后研制天文觀測望遠(yuǎn)鏡提供了新思路。

魯賓遜說，除了利用鏡面反射確定水的存在，臭氧也是生命存在的重要標(biāo)志之一。由于臭氧在紫外線中容易被觀測，所以可以作為一種”生物指示器“.

”臭氧是生命存在的重要潛在指示，在觀測地球的紫外線時極易發(fā)現(xiàn)。所以，今后研制的望遠(yuǎn)鏡可以（著重）觀測紫外線，這是最容易探測到這一生物指示氣體的地方。“他說。

地球的臭氧層能夠吸收太陽輻射中的大部分有害紫外線，使地球生物免遭傷害，如同地球保護(hù)傘。來自其他星球的”天文學(xué)家“探測到大氣層臭氧，就能找到我們這顆宜居行星。

解析

做”地球堂兄“需要啥條件

”系外行星，尤其是大小與地球接近的小型系外行星，僅僅在21年前還仍然屬于科幻的范疇。但在今天，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計的系外行星，天文學(xué)家們已經(jīng)接近幾千年來我們所夢想的目標(biāo)：發(fā)現(xiàn)另外一個地球。“針對NASA昨天的這一聲明，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授焦維新認(rèn)為，如果NASA真的發(fā)現(xiàn)了一個”新的地球“,從太陽系外類地行星的探測角度講，它一定要至少滿足三個條件。

為了滿足”維持生命存在“的要求，首先是位置，這個行星是否位于恒星系中的”適居區(qū)“--地球就處于太陽系的適居區(qū)，距離太陽不太遠(yuǎn)也不太近，使地球上能夠維持液態(tài)水的存在。二是大小和質(zhì)量，以前發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)新行星都是所謂的”超級地球“,比地球大幾倍，連類地行星都比較少，而與地球大小、質(zhì)量相近的就更少了。三是要通過光譜測量可以判斷出該行星外有無大氣層，通過紅外光譜分析判斷出行星上有沒有水--在以前的觀測中這方面的進(jìn)展不是很大。

焦維新教授告訴北京青年報記者，近幾十年來，人類在茫茫太空中尋找”新地球“的腳步從未停止過，這方面地面太空望遠(yuǎn)鏡做了很多工作，也有大量發(fā)現(xiàn)，但在太空中專門用于搜尋系外行星的，目前只有開普勒太空望遠(yuǎn)鏡。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)和結(jié)果是對外公開的，其在宇宙漫游的過程中是不斷公布觀測結(jié)果的，世界各地的科學(xué)家都可以共享。焦維新教授近期所著的兩本書就引用了不少來自它的數(shù)據(jù)。

2013年5月，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡由于反應(yīng)輪故障，無法設(shè)定望遠(yuǎn)鏡方向后，當(dāng)年8月，NASA曾一度表示無法修復(fù)它，因此被迫停止其搜尋系外行星任務(wù)。但據(jù)焦維新教授所知，其后來又恢復(fù)了工作，于2014年5月開始了新的觀測階段。”此次發(fā)現(xiàn)應(yīng)該來自恢復(fù)工作后的數(shù)據(jù)。“他說。 本版文/本報記者 雷嘉（除署名外）

對比

天文觀測與空間探測有啥不同

關(guān)于此次NASA的重大發(fā)現(xiàn)，航天專家、《國際太空》雜志執(zhí)行總編龐之浩研究員告訴北青報記者，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡執(zhí)行的是”天文觀測“的任務(wù)，要判斷其發(fā)現(xiàn)的價值和準(zhǔn)確性，首先要搞懂天文觀測與空間探測的異同。

二者都是對地球外、太陽系外宇宙的觀測和探索。但天文觀測是通過天文望遠(yuǎn)鏡觀測天體，而空間探測是以探空火箭、人造地球衛(wèi)星、人造行星和宇宙飛船等飛行器為主，與地面觀測臺站網(wǎng)、氣球相配合構(gòu)成完整的空間探測體系。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡執(zhí)行的是天文觀測的任務(wù)，相對于”普查“,其作用對人類很重要，但由于距離被測對象較遠(yuǎn)，屬于”大概判斷“,其準(zhǔn)確性比空間探測要弱得多。

最典型的例子是最近的”新地平線“走近冥王星，美國人研制的世界第一個冥王星探測器”新地平線“經(jīng)過約9年的長途跋涉才接近冥王星，其用可見光和近紅外相機拍攝的最為清晰的冥王星和卡戎”特寫“,能分辨出冥王星上60米的地貌。而此前通過天文觀測的方式，即”哈勃“空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的冥王星圖像的最高分辨率只有500千米左右。在判斷”是否能維持生命“方面，龐之浩研究員認(rèn)為，目前連空間探測都能力有限。以火星探測為例，美國從20世紀(jì)50年代開始相繼向火星派出探測器、著陸器，也發(fā)現(xiàn)了很多證明火星上有生命的證據(jù)，但至今仍然不能完全確定火星上是否有生命，要等到2020年執(zhí)行采樣返回才能確認(rèn)。

科普

開普勒太空望遠(yuǎn)鏡干啥使

開普勒太空望遠(yuǎn)鏡是美國國家航空航天局設(shè)計用來發(fā)現(xiàn)環(huán)繞著其他恒星之類地行星的太空望遠(yuǎn)鏡，也是世界首個用于探測太陽系外類地行星的飛行器。它的任務(wù)就是回答人類長久以來的疑問：我們在宇宙中是孤獨的嗎？

開普勒太空望遠(yuǎn)鏡于美國東部時間2009年3月6日發(fā)射升空。在為期至少3年半的任務(wù)期內(nèi)，它對天鵝座和天琴座中大約10萬個恒星系統(tǒng)展開觀測，以尋找類地行星和生命存在的跡象。NASA公布的資料顯示，它攜帶的光度計裝備有直徑為95厘米的透鏡，將通過觀測行星的”凌日“現(xiàn)象搜尋太陽系外類地行星。除了揭示一顆行星的存在外，這種光信號也能告訴科學(xué)家這顆行星的體積以及運行軌道。在此之后，科學(xué)家將利用其他測量手段，來確定所發(fā)現(xiàn)的每一顆行星是否位于適于生命居住的區(qū)域，即”適居區(qū)“,或者說測量這顆行星與其所繞恒星之間的距離，以確定其表面是否存在液態(tài)水。

以凌日的方法檢測行星的技術(shù)已經(jīng)被科學(xué)家采用了大約十年，并幫助天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了300多顆較大的行星。而開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的目標(biāo)是更小的行星，即像地球一般大的宜居住行星，它們都圍繞其母恒星運轉(zhuǎn)。

從發(fā)射升空至今，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡相繼發(fā)現(xiàn)了首顆系外行星、質(zhì)量和直徑都最小的系外行星、首個6行星系統(tǒng)、首個圍繞兩個恒星運行的行星，以及位于宜居帶中，圍繞一顆類太陽恒星運行的最小行星，等等。

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