
没想到,“五一”后上班的第一天,天文届就爆出猛料,在距离地球40光年的地方发现了三颗系外类地行星,且有一颗适合生命存活。

据外媒报道,一个国际科学团队5月2日表示,他们探测到了距离地球40光年外存在着三颗系外类地行星,这三颗星球位于另一个星系,绕一颗名为TRAPPIST-1的低温褐矮星环行,其中至少有一颗适宜生命存活。你知道天文学家是如何寻找系外类地行星的吗?一颗适合人类居住的星球需要具备哪些条件呢?
太阳系有八大行星,那么其他恒星也应该有自己的行星系统。这一设想在很长一段时间内因缺少实际观测证据的支持,一直停留在科学猜想阶段。由于行星本身不发光,要从距离地球数百光年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PSRB1257+12。
系外行星观测在最近几年取得了重要进展,截至2015年7月24日,已确认的系外行星达1876颗。
目前,人类系外行星的观测方法也了有新的突破,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1179颗。
开普勒望远镜在2009年发射以后,大大提高了系外行星搜索的效率。目前,开普勒望远镜已经探测到18000颗疑似系外行星,其中262颗与恒星的距离不远不近,位于温度适宜的宜居带。
目前,人类用望远镜探测系外行星的主要观测方法包括视向速度法、凌日法、重力微透镜法等几种。
其中“凌日法”是常用的方式,例如开普勒空间望远镜的采用“凌日法”,即一颗恒星如果拥有行星,那么行星会因为公转而周期性地挡在恒星和望远镜之间,使恒星的亮度发生变化。

望远镜观察到一颗恒星后,就会对它的亮度进行持续观察,测量出亮度的变化,并绘制出亮度曲线。然后把这条曲线转换成更容易观察的形式,运用软件从中选择出可能发生了“凌日现象”的星体。其后,科学家对观测结构进行两轮筛选后,还要进行更深入的观测,称为开普勒定性。
经过开普勒定性观测的目标,就可以列入开普勒行星目录了。但这个目录也不是固定不变的,有些目标最后证明为不是行星而被剔除,有些被误认为是干扰,澄清后重新列入。
如果人类要移居到另一颗星球,就要求找到一个适宜人类长期居住的系外行星,这个系外行星必须具备许多苛刻的条件。
首先,“完美”大气必不可少。以地球海平面的大气压力为1个标准大气压为标准,医院里的高压氧气治疗为1.4个大气压,珠穆朗玛峰顶约为0.41个大气压。如果系外行星的大气太稠密或太稀薄,人类的心肺功能都将难以承受。
其次是生命之水不可或缺。水是生命之源,根据地球的经验,生命的存在离不开水,有了水才有可能形成生态系统。另外,有适宜的温度也是保证人类生存的重要条件之一。
第三是恒星大小影响巨大。根据达尔文的进化论,生命的演化需要经历漫长的历史。太阳的演化已经过去了约50亿年,地球的形成已历经了46亿年。地球诞生后8亿年才出现简单的生命,而人类的出现则不过250万年。

换言之,太阳系诞生约50亿年后才繁衍出高度发达的人类文明。在宇宙中,如果母恒星的质量太大,其寿命就会比较短,它的行星就会来不及在母恒星的“有生之年”演化出相对复杂的生命。
第四是坚实地表至关重要。适宜居住的系外行星必须有一个岩石质的表面,让人类可以生活在陆地上。由于系外行星的质量越小就越难观测到,所以早期发现的系外行星大多是木星那样的巨大气液态行星。气液态行星缺乏坚实的表面,那么,人类就没有坚实的地面作为支撑,后果可想而知。
最后是星球的脾气要温和。一颗行星必须已经演化到了中年阶段,内部能量的释放比较温和才行。因为处于演化早期的年轻行星往往会狂暴地释放内部能量,地震和火山爆发的强度和频度太大,人类在这些自然灾害面前的生存机会是十分渺茫的。
地球孕育了人类,是迄今为止浩瀚宇宙中唯一确证??有生命的星球。地球是太阳系中的一个行星,银河系中像太阳一样的恒星有上千亿颗,而整个宇宙中像银河系一样的星系又数以千亿计。
如果人类足够幸运,真的发现了一颗类似地球的系外行星,那我们是否有能力到达这颗系外行星呢?开普勒望远镜近年来发现的8颗系外行星,其中有3颗处于宜居带,温度范围允许液态水的存在。

例如,去年美国用天文望远镜发现类似地球的系外行星开普勒452b,距离地球1400光年(1光年约等于9.46万亿公里),以美国新视野号冥王星探测器借助木星引力加速后的峰值速度7万~7.5万公里/小时估算,飞到开普勒452b需要约2709万年,而人类在地球上的全部历史也不过250万年。就算此次发现距离地球40光年的类地行星,对人类来说,都是遥不可及的事情。 (郑永春)



