那颗被NASA新发现的类地行星,究竟是谁的家园?

昨晚睡觉之前,你应该有很大的几率在朋友圈、微博等渠道听说一件事情:美国宇航局(NASA)将发布一条“令人兴奋”的新消息……

这条消息究竟是什么?人类终于发现自己不是宇宙中孤独的智慧生物?抑或时空穿梭成为现实?恐怕,睡了一觉的你有许多问题要问——别担心,我们帮你把这些问题全问了,并且找到了答案。

1)发生了什么?

大约昨天(2015年7月23日)下午4时许,NASA宣布,将在国际标准时间2015年7月23日下午4时(北京时间7月24日零时)召开电话会议,对外发布该局开普勒空间望远镜发现的,系外行星搜索方面一条“令人兴奋”的新消息。

换言之:我们可能用开普勒望远镜找到了“另一个”地球。

人类致力于寻找像地球一样或类似的,围绕其他恒星旋转的类地行星。而开普勒空间望远镜,是NASA专门为寻找类地行星的开普勒任务设计建造,并在2009年3月成功发射升空的一台太空望远镜。这台望远镜飞出大气层之后,进入了一条尾随地球的公转轨道,围绕太阳旋转。

开普勒空间望远镜如何发现类地行星呢?如果你曾经听说过金星凌日、水星凌日的天文现象——假设另一个恒星体系内是否有行星凌星的现象,即可发现候选的行星。现在6年过去了,开普勒已经发现了超过3000颗候选行星,并确认了超过1000多颗类地行星。

开普勒空间望远镜的观测范围

开普勒空间望远镜的观测范围

2)发现了什么:开普勒-452b,有史以来发现的最接近地球的类地行星

NASA暗示,这个新的发现,可能是迄今为止和地球相似程度最高的一颗。

在2009年5月到2013年5月,开普勒空间望远镜正常运转的期间里,NASA天文学家获取到了大量的数据。在随后直到最近的日子里,天文学家试图从数据中找到所有的待选类地行星。而在2015年7月,天文学家终于找到了一颗从天体物理、生物学等多个方面和地球极为近似的类地行星,暂命名为开普勒-452b。

根据天体物理学家、地理学家、生物学家共同基于常识、大量研究成果给出的推算,开普勒-452b从行星的尺寸、环绕恒星的公转轨道尺寸、恒星的尺寸上,都跟地球以及所围绕的太阳情况十分接近:

首先,它的直径比地球大60%,估算得出的质量大约为地球的5倍,星球上的重力大约为地球上的2倍,可能会有大量活火山存在;

其次,根据多项数据和常识推算,开普勒-452b表面很有可能是岩石星球。而将质量、尺寸和重力一同作为常量进行计算,该星球很有可能配有一个大气层,大气逃逸现象因重力的作用不会太严重,且地表有液态水存在的可能;

再次,在开普勒-452b的地表上,温度大约比地球高出10%,这是因为其环绕的恒星质量比太阳高4%,放射出的能量大约比太阳高出10%,而开普勒-452b到该恒星的距离和地日距离基本相同。

最后,根据天体物理学家比较认可的大爆炸理论进行推算,开普勒-452b的当前年龄大约为60亿岁,误差约为±20亿岁。

3)上面有生物吗?

接上面所提到的,60亿年±20亿年的说法,和7月24日凌晨广为流传的,由果壳网发布的一篇文章中陈述的情况不尽相同。这是由于果壳网文章参照《天文期刊》写作而成,和NASA的发布会上宣布的内容相比已经过期。

也就是说,开普勒-452b的当前年龄,的确有可能和46亿岁的地球相差无几。专家们猜想,该星球上的环境中会有生命繁衍所需的材料,比如空气、水和养分。因此,是否存在类人生命暂且不提,至少有较大的其他种类生命存在的可能性。

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当然,如果真实的误差情况不是-20亿年的话,恐怕开普勒-452b的确如一部分悲观者猜想的那样,正是地球衰老后的模样。

这些假定的前提,仍然是天体物理学家基于经验、常识和过往数据,加上地理学家和生物学家一同研究得出的推算。在这一点上,我们必须要强调。因为截止至目前,NASA除了用开普勒望远镜获得的图像数据之外,并没有其他更详细和精确的数据。

4)我们能去开普勒-452b吗?如果真的去到了那里,能活下来吗?

很遗憾,简单的回答是不能。

开普勒-452b位于天鹅座,距离地球1400光年(等于每秒30万公里速度的光在真空中走1400年的距离,也即大约1400 x 9.46兆公里)。开普勒-452b所处的恒星星系,和太阳系一同处在银河系大家庭当中。

然而,即便距离可以被比较准确地估算出来,人类目前还没有找到可以进行光速飞行的运输工具。

广义相对论当中曾提到的虫洞也提供了另一种思路。该理论认为,空间其实可以因为存在预期中的物质的质量被折叠,而当折叠的程度足够大的时候,两个相隔甚远的空间中的点可以被拉近,形成一个虫洞——这就好比在一张纸的两端上各有一个点,两个点之间是有距离的,而把纸折起来,两个点就可以重合了。

暂且不考虑飞船加减速的过程,以极为接近光速的速度(假设,0.9999999999倍的光速)飞行,飞船上的人们只需要度过一个星期即可到达开普勒-452b——然而,这一个星期对于地球上的人来说,恐怕已经意味着数千年了……

wormhole

更可惜的是,目前广义相对论大部分只存在于纸面上。

再进一步假设,我们真的到达了那里,按照现在推测的环境,能活下来吗?

NASA的天文学家们认为,即便在2倍的重力下,人类依然可以存活。“就好像消防员一样,每天工作都是高负重的情况,我曾经研究过,大约是1.8个G。如果大家像在开普勒-452b上生存,那就要开始锻炼咯,”一位专家用开玩笑的方法解释。

他说的没错。在空间站中生活较长时间的宇航员,回到地面都会十分难受。因为在太空中他们逐渐适应了微重力环境,身体会发生骨流失和肌肉流失的情况,再回到地面之后,会感觉非常无力,需要通过合理的休息、锻炼调整回来。如果真的有一天人类去到了开普勒-452b上,“适应适应就好啦”。

想去超重力的外星球生活,大家都要锻炼成消防员一样

想去超重力的外星球生活,大家都要锻炼成消防员一样

5)所以,就这样了?

一切还没有结束。和开普勒-452b一同被确定为类地行星候选者的还有其他11颗行星,它们都存在于各自恒星的宜居带内,也就是天文学家认为与合适的恒星保持合适距离的公转轨道上。对于这些行星,以及未来替代开普勒的新望远镜观测到的行星,研究和分析还需要数年甚至数十年的时间。

截止至目前,开普勒任务一共发现了4696颗类地行星。天文学家通过分析数据发现,宇宙中的大部分行星主要是像地球一样的,较小的岩石行星,像木星那样体型庞大的气体行星的数量相对较少——这也算一个好消息吧?


过去,人类一直在询问自己一个问题:

我们是宇宙中唯一的智慧生物吗?

现在,虽然NASA仍没有一丁点证据证明开普勒-452b上有生物,但至少我们可以肯定的是:整个宇宙中,还有太多的未知正在变成可能,等待人类去探寻。

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