生命的繁衍生息有很多偶然因素,但對于一顆行星來說,它的尺寸要正好,它的軌道要恰當(dāng),它與恒星的距離最好也不遠(yuǎn)不近。這是地球的驕傲之處。所以,人類一直大舉搜尋并篩選著與我們相似的星球,在尋找“下一個(gè)地球”的道路上,不斷失敗,不斷嘗試。隨著行星普查數(shù)量的激增與觀測工作的推進(jìn),許多新的天體“公民”出現(xiàn)在類地行星目錄里。這其中大多數(shù)行星并不符合我們的標(biāo)準(zhǔn):表面溫度極端、日夜溫差過大、水這一生命的基本要素?zé)o法以液態(tài)形式存在——這就使得它們即便“擠進(jìn)”類地名單,也會因各行星要素不斷的被分析、被確認(rèn),又被徹底踢出行列。

2016年,美國太空網(wǎng)梳理出已知最接近地球的行星榜單——目前仍活躍在“地球2.0隊(duì)伍”里的重要分子。稍早時(shí)候,波多黎各大學(xué)阿雷西博行星宜居實(shí)驗(yàn)室(PHL)也發(fā)表研究報(bào)告,指出最有可能成為地球之外人類宜居地的行星。這幾顆系外行星堪稱人類搜尋類地行星過程中的里程碑,隨著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的與時(shí)俱進(jìn),它們的行星要素被逐漸確認(rèn),“地位”也愈加穩(wěn)固。

 

最受矚目的鄰居:

比鄰星b

 

2016年8月25日,《自然》雜志在一篇論文中宣布發(fā)現(xiàn)了比鄰星b(Proxima b)。這顆類地行星繞比鄰星運(yùn)行,距太陽系僅4.2光年。

比鄰星本身是一顆紅矮星,由于是距離太陽系最近的恒星,被稱為我們的“隔壁鄰居”和“自家后院”。比鄰星b質(zhì)量約為地球的1.3倍,正位于宜居帶,表面溫度理論上允許液態(tài)水存在。研究團(tuán)隊(duì)利用歐洲南方天文臺兩架望遠(yuǎn)鏡在2000年至2016年間收集到的一系列多普勒測量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了它,并已經(jīng)排除來自恒星最活躍時(shí)期可能造成的不真實(shí)信號。

這一發(fā)現(xiàn)擁有“強(qiáng)勁的證據(jù)”,被稱為過去30年天文探索的巔峰之作。比鄰星b也將會成為未來幾十年內(nèi)人類在宇宙搜尋生命證據(jù)的首要目標(biāo)。而就在消息公布的第二天,1億美元的“突破攝星”計(jì)劃已宣布,將自己的目標(biāo)對準(zhǔn)比鄰星b。團(tuán)隊(duì)希望,能在20年至30年內(nèi)發(fā)射飛行器,飛越20年后抵達(dá)比鄰星b,預(yù)計(jì)拍攝到照片時(shí)應(yīng)為2060年。由于距離實(shí)在遙遠(yuǎn),照片傳回地球需要4年多時(shí)間。

 

格利澤家族三劍客:

格利澤581g、667Cc、581d

 

格利澤581g(Gliese 581g)可能是迄今發(fā)現(xiàn)的與地球最像的系外行星,或許也是人類獲得的第一個(gè)潛在宜居行星的確鑿證據(jù)。

這個(gè)遍布巖石的星球距太陽系僅20光年,其質(zhì)量大概為地球的2倍到3倍,每30天或者更長一點(diǎn)時(shí)間便圍繞自己的恒星母星——紅矮星格利澤581運(yùn)行一周。而在這個(gè)行星系統(tǒng)里,格利澤581g至少還有四到五個(gè)行星鄰居(編號為格利澤581b至格利澤581g,其中“f”是未經(jīng)證實(shí)的一個(gè)行星)。而格利澤581g最大的優(yōu)點(diǎn)主要在于它的公轉(zhuǎn)軌道,或者說它與恒星母星之間的距離,恰好處在該恒星的“宜居地帶”——在這個(gè)距離上,水能夠以液態(tài)形式存在,出現(xiàn)生命的可能性也最高。

不過,以上所說的一切,都是建立在格利澤581g確實(shí)存在的基礎(chǔ)之上。因?yàn)樽?010年9月被發(fā)現(xiàn)以來,天文學(xué)界關(guān)于這顆行星是否真實(shí)存在的爭論從沒有停止。但有消息稱,格利澤581g的發(fā)現(xiàn)者們已經(jīng)獲得了行星宜居實(shí)驗(yàn)室的支持,并借助新的研究進(jìn)展有力回?fù)袅朔磳ε傻呐u。

而格利澤581g的科研團(tuán)隊(duì),同樣也是格利澤667Cc(Gliese667Cc)的發(fā)現(xiàn)者。這顆于2012年2月出現(xiàn)在人類視野的行星,由歐洲南方天文臺位于智利的3.6米望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn),它在距離太陽系22光年外的天蝎座中,圍繞著一顆紅矮星運(yùn)行。

因其質(zhì)量至少是地球的4.5倍,格利澤667Cc得到了“超級地球”的稱號。但天文學(xué)家認(rèn)為,公轉(zhuǎn)周期只有28天的一顆星,就算處于宜居帶,也未免離它的紅矮星太近了些。

值得一提的是,格利澤667Cc的恒星母星,實(shí)際上是一個(gè)三星系統(tǒng),因而如果人類有機(jī)會登上該星,將會看到一幅壯麗而詭異的夜幕圖景。

與自己的兄弟格利澤581g相比,格利澤581d(Gliese581d)的公轉(zhuǎn)軌道大了許多。它圍繞一顆紅矮星旋轉(zhuǎn),軌道恰好位于恒星宜居帶的邊緣。

這顆巖石遍布、質(zhì)量約為地球7倍的行星發(fā)現(xiàn)于2007年。和兄弟的命運(yùn)一樣,格利澤581g最初也被學(xué)者在《科學(xué)》雜志上撰文稱“連星球都不是”。但2015年3月,格利澤581d被天文學(xué)家確認(rèn)存在。

有一段時(shí)間,由于其不利于生命存在的低溫環(huán)境,許多學(xué)者對格利澤581d并不感冒。但是,對其大氣建模最新研究顯示,格利澤581d或許并非如想象中那樣荒涼——通過溫室效應(yīng)的“加熱”,其也有著支持生命存在的條件——它擁有一個(gè)濃厚的二氧化碳大氣層,溫暖程度足以形成海洋、云團(tuán)和降雨。也就是說,溫度恰好讓水維持液態(tài)。

當(dāng)然,若要最終確定這種可能性,科學(xué)家們還需要更直接地對其大氣進(jìn)行研究,而這也對先進(jìn)天文望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)發(fā)展提出了全新要求。

 

超有力候選者:

HD 85512b

 

HD 85512b是歐南天文臺利用智利的高精度徑向速度行星搜索器(HARPS)發(fā)現(xiàn)的一顆系外類地行星,它堪稱格利澤667Cc之外的又一“超級地球”,其質(zhì)量達(dá)到了地球的3.6倍。HD 85512b距離太陽系的距離約為35光年,位于船帆座。

HD 85512b與其他50多個(gè)系外行星,同時(shí)于2011年9月被HARPS攝譜儀所發(fā)現(xiàn)。據(jù)最新計(jì)算,HD 85512b的恒星母星只有太陽質(zhì)量的三分之一,HD 85512b與其之間的距離略遠(yuǎn)于金星與太陽之間的距離,而HD 85512b的云覆蓋率至少達(dá)到50%,說明其能夠?qū)⒆銐蚰芰糠瓷涞教找苑乐贡砻孢^熱。由于行星的軌道幾乎是正圓的,這將給其表面帶來持久穩(wěn)定的氣候,溫度約為77華氏度(25攝氏度),這也意味著有很大可能存在液態(tài)水——這正是科學(xué)家們下一步最希望得到的證據(jù)。

不過,用現(xiàn)有技術(shù),人類在可預(yù)見的未來還不能親自前去考察這一情況。

 

開普勒行列的幸存者:

開普勒-22b

 

開普勒-22b(Kepler-22b)的發(fā)現(xiàn)者是一架了不起的機(jī)器——美國國家航空航天局(NASA)專職用于發(fā)現(xiàn)行星的開普勒空間望遠(yuǎn)鏡。盡管任職期間曾因反應(yīng)輪故障被迫停止了搜尋系外行星任務(wù),但其光輝的履歷不會被抹去——自2009年3月發(fā)射升空以來,它已成功將數(shù)千顆潛在的系外行星攬入視野。可惜的是,只有其中一小部分目前能夠確認(rèn),大部分的記錄在天文研究者看來,可能還是有些理想主義。

2011年12月,開普勒-22b被宣布發(fā)現(xiàn)。該星最大的特點(diǎn)是圍繞的恒星與我們的太陽非常相似。這顆恒星位于天鵝座,整個(gè)系統(tǒng)距離太陽系有600光年,測算得出的公轉(zhuǎn)周期約為290天,體積是地球的2.4倍,確切質(zhì)量還未得知。按照其產(chǎn)生的溫室氣體效應(yīng)推算,地表溫度大約為72華氏度(22攝氏度)。

雖然人們驚呼開普勒-22b為“地球的孿生兄弟”,其實(shí)直到2016年,我們還不是很清楚它的“具體屬性”,因?yàn)檫@要視其實(shí)際質(zhì)量而定。不過,開普勒-22b還有一個(gè)重要身份:它是開普勒行星家族中第一顆被發(fā)現(xiàn)處于其恒星宜居帶內(nèi)的成員。

 

誰會成為下個(gè)地球:2016年我們有了一份名單

圖文簡介

人類一直大舉搜尋并篩選著與我們相似的星球