那顆被NASA發(fā)現(xiàn)的“新地球” 究竟是誰的家園?

昨晚睡覺之前,你應(yīng)該有很大的幾率在朋友圈、微博等渠道聽說一件事情:美國宇航局(NASA)將發(fā)布一條“令人興奮”的新消息……

這條消息究竟是什么?人類終于發(fā)現(xiàn)自己不是宇宙中孤獨(dú)的智慧生物?抑或時(shí)空穿梭成為現(xiàn)實(shí)?恐怕,睡了一覺的你有許多問題要問——別擔(dān)心,我們幫你把這些問題全問了,并且找到了答案。

1)發(fā)生了什么?

大約昨天(2015年7月23日)下午4時(shí)許,NASA宣布,將在國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2015年7月23日下午4時(shí)(北京時(shí)間7月24日零時(shí))召開電話會(huì)議,對外發(fā)布該局開普勒空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的,系外行星搜索方面一條“令人興奮”的新消息。

換言之:我們可能用開普勒望遠(yuǎn)鏡找到了“另一個(gè)”地球。

人類致力于尋找像地球一樣或類似的,圍繞其他恒星旋轉(zhuǎn)的類地行星。而開普勒空間望遠(yuǎn)鏡,是NASA專門為尋找類地行星的開普勒任務(wù)設(shè)計(jì)建造,并在2009年3月成功發(fā)射升空的一臺(tái)太空望遠(yuǎn)鏡。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡飛出大氣層之后,進(jìn)入了一條尾隨地球的公轉(zhuǎn)軌道,圍繞太陽旋轉(zhuǎn)。

開普勒空間望遠(yuǎn)鏡如何發(fā)現(xiàn)類地行星呢?如果你曾經(jīng)聽說過金星凌日、水星凌日的天文現(xiàn)象——假設(shè)另一個(gè)恒星體系內(nèi)是否有行星凌星的現(xiàn)象,即可發(fā)現(xiàn)候選的行星?,F(xiàn)在6年過去了,開普勒已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過3000顆候選行星,并確認(rèn)了超過1000多顆類地行星。

2)發(fā)現(xiàn)了什么:開普勒-452b,有史以來發(fā)現(xiàn)的最接近地球的類地行星

NASA暗示,這個(gè)新的發(fā)現(xiàn),可能是迄今為止和地球相似程度最高的一顆。

在2009年5月到2013年5月,開普勒空間望遠(yuǎn)鏡正常運(yùn)轉(zhuǎn)的期間里,NASA天文學(xué)家獲取到了大量的數(shù)據(jù)。在隨后直到最近的日子里,天文學(xué)家試圖從數(shù)據(jù)中找到所有的待選類地行星。而在2015年7月,天文學(xué)家終于找到了一顆從天體物理、生物學(xué)等多個(gè)方面和地球極為近似的類地行星,暫命名為開普勒-452b。

根據(jù)天體物理學(xué)家、地理學(xué)家、生物學(xué)家共同基于常識(shí)、大量研究成果給出的推算,開普勒-452b從行星的尺寸、環(huán)繞恒星的公轉(zhuǎn)軌道尺寸、恒星的尺寸上,都跟地球以及所圍繞的太陽情況十分接近:

首先,它的直徑比地球大60%,估算得出的質(zhì)量大約為地球的5倍,星球上的重力大約為地球上的2倍,可能會(huì)有大量活火山存在;

其次,根據(jù)多項(xiàng)數(shù)據(jù)和常識(shí)推算,開普勒-452b表面很有可能是巖石星球。而將質(zhì)量、尺寸和重力一同作為常量進(jìn)行計(jì)算,該星球很有可能配有一個(gè)大氣層,大氣逃逸現(xiàn)象因重力的作用不會(huì)太嚴(yán)重,且地表有液態(tài)水存在的可能;

再次,在開普勒-452b的地表上,溫度大約比地球高出10%,這是因?yàn)槠洵h(huán)繞的恒星質(zhì)量比太陽高4%,放射出的能量大約比太陽高出10%,而開普勒-452b到該恒星的距離和地日距離基本相同。

最后,根據(jù)天體物理學(xué)家比較認(rèn)可的大爆炸理論進(jìn)行推算,開普勒-452b的當(dāng)前年齡大約為60億歲,誤差約為±20億歲。

3)上面有生物嗎?

接上面所提到的,60億年±20億年的說法,和7月24日凌晨廣為流傳的,由果殼網(wǎng)發(fā)布的一篇文章中陳述的情況不盡相同。這是由于果殼網(wǎng)文章參照《天文期刊》寫作而成,和NASA的發(fā)布會(huì)上宣布的內(nèi)容相比已經(jīng)過期。

也就是說,開普勒-452b的當(dāng)前年齡,的確有可能和46億歲的地球相差無幾。專家們猜想,該星球上的環(huán)境中會(huì)有生命繁衍所需的材料,比如空氣、水和養(yǎng)分。因此,是否存在類人生命暫且不提,至少有較大的其他種類生命存在的可能性。

當(dāng)然,如果真實(shí)的誤差情況不是-20億年的話,恐怕開普勒-452b的確如一部分悲觀者猜想的那樣,正是地球衰老后的模樣。

這些假定的前提,仍然是天體物理學(xué)家基于經(jīng)驗(yàn)、常識(shí)和過往數(shù)據(jù),加上地理學(xué)家和生物學(xué)家一同研究得出的推算。在這一點(diǎn)上,我們必須要強(qiáng)調(diào)。因?yàn)榻刂怪聊壳?,NASA除了用開普勒望遠(yuǎn)鏡獲得的圖像數(shù)據(jù)之外,并沒有其他更詳細(xì)和精確的數(shù)據(jù)。

4)我們能去開普勒-452b嗎?如果真的去到了那里,能活下來嗎?

很遺憾,簡單的回答是不能。

開普勒-452b位于天鵝座,距離地球1400光年(等于每秒30萬公里速度的光在真空中走1400年的距離,也即大約1400 x 9.46兆公里)。開普勒-452b所處的恒星星系,和太陽系一同處在銀河系大家庭當(dāng)中。

然而,即便距離可以被比較準(zhǔn)確地估算出來,人類目前還沒有找到可以進(jìn)行光速飛行的運(yùn)輸工具。進(jìn)一步假設(shè),就算用每秒30萬公里的速度飛行,也需要1400年的時(shí)間——就算把全世界的止疼藥和降糖藥都吃掉,人類也絕無可能活到1400年。

廣義相對論當(dāng)中曾提到的蟲洞也提供了另一種思路。該理論認(rèn)為,空間其實(shí)可以因?yàn)榇嬖陬A(yù)期中的物質(zhì)的質(zhì)量被折疊,而當(dāng)折疊的程度足夠大的時(shí)候,兩個(gè)相隔甚遠(yuǎn)的空間中的點(diǎn)可以被拉近,形成一個(gè)蟲洞——這就好比在一張紙的兩端上各有一個(gè)點(diǎn),兩個(gè)點(diǎn)之間是有距離的,而把紙折起來,兩個(gè)點(diǎn)就可以重合了。

但可惜的是,目前廣義相對論大部分只存在于紙面上。

再進(jìn)一步假設(shè),我們真的到達(dá)了那里,按照現(xiàn)在推測的環(huán)境,能活下來嗎?

NASA的天文學(xué)家們認(rèn)為,即便在2倍的重力下,人類依然可以存活。“就好像消防員一樣,每天工作都是高負(fù)重的情況,我曾經(jīng)研究過,大約是1.8個(gè)G。如果大家像在開普勒-452b上生存,那就要開始鍛煉咯,”一位專家用開玩笑的方法解釋。

他說的沒錯(cuò)。在空間站中生活較長時(shí)間的宇航員,回到地面都會(huì)十分難受。因?yàn)樵谔罩兴麄冎饾u適應(yīng)了微重力環(huán)境,身體會(huì)發(fā)生骨流失和肌肉流失的情況,再回到地面之后,會(huì)感覺非常無力,需要通過合理的休息、鍛煉調(diào)整回來。如果真的有一天人類去到了開普勒-452b上,“適應(yīng)適應(yīng)就好啦”。

5)所以,就這樣了?

一切還沒有結(jié)束。和開普勒-452b一同被確定為類地行星候選者的還有其他11顆行星,它們都存在于各自恒星的宜居帶內(nèi),也就是天文學(xué)家認(rèn)為與合適的恒星保持合適距離的公轉(zhuǎn)軌道上。對于這些行星,以及未來替代開普勒的新望遠(yuǎn)鏡觀測到的行星,研究和分析還需要數(shù)年甚至數(shù)十年的時(shí)間。

截止至目前,開普勒任務(wù)一共發(fā)現(xiàn)了4696顆類地行星。天文學(xué)家通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),宇宙中的大部分行星主要是像地球一樣的,較小的巖石行星,像木星那樣體型龐大的氣體行星的數(shù)量相對較少——這也算一個(gè)好消息吧?

過去,人類一直在詢問自己一個(gè)問題:

我們是宇宙中唯一的智慧生物嗎?

現(xiàn)在,雖然NASA仍沒有一丁點(diǎn)證據(jù)證明開普勒-452b上有生物,但至少我們可以肯定的是:整個(gè)宇宙中,還有太多的未知正在變成可能,等待人類去探尋。

極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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2015-07-24
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