外星人之谜 | 发现超级地球

永远就三年疗

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书接上文：外星人之谜 | 土卫二、木卫二和奥兹玛


看了上面两节，你可能已经感觉到了，宇宙中到底有没有外星人这个问题的关键在于：宇宙中还有没有跟地球环境差不多的星球？

正是这样。如果宇宙中存在大量的跟地球环境相似的星球，那它们也就有可能像地球一样演化出生命。所以寻找外星人的路径除了直接在太空中搜寻和探测之外，就是先寻找与地球环境相似的外星球。

早在 1998 年，就有一颗名叫格利泽 876 的红矮星引起了人们的极大兴趣，因为在这个恒星系中发现了行星。要知道，在二十年前，发现一颗太阳系以外的行星那可是天文界了不得的大事。不过，这些行星都是像木星一样的气态行星，不太可能孕育智慧生命。

格利泽 876

但天文学家没有放弃对格利泽 876 恒星系的搜索。终于，在 2005 年 6 月 13 日，人类在这里发现了第一颗超级地球！

什么是超级地球？天文学界一般把质量不超过地球的 10倍，直径大约是地球 1.25 – 2 倍之间的岩石星球称为"超级地球"。这颗超级地球被命名为格利泽 876d，距离我们地球仅为 15 光年，15光年在宇宙的尺度上是个很近的距离了。

那为什么要叫 "格利泽"呢？因为它是一个星表的名称，以德国天文学家格利泽命名。这份1957年发布的星表，到现在一共收录了距离地球 72 光年之内的1529 颗恒星。

但是，找到太阳系外的"超级地球"还仅仅只是第一步，因为对于生命来说，光有固体的表面是远远不够的。更关键的，是要找到"液态水"，只有找到了允许液态水存在的行星，我们才能指望这颗行星上面存在生物。而一颗行星要允许液态水的存在，它的条件是极为苛刻的。

首先，它围绕恒星旋转的区域同恒星之间的距离必须要合适，不能太远也不能太近，使得行星表面的温度不高不低，刚好可以允许液态水的存在，这个区域也被称为"宜居带"。行星要位于宜居带的概率可不高啊，如果把太阳系想象成一个足球场那么大，你用美工刀在太阳周围画个圈，那个美工刀刻出来的划痕差不多就是宜居带的宽度了，你想想这是多么窄。

然后，恒星的质量也必须和地球差不多，

如果太大，会导致引力很大，大气过于稠密；太小，则引力又无法吸附住大气，如果没有大气，行星表面就无法存在液态水。

听上去非常稀有，但是，你要知道宇宙如此广大，再小的概率，在宇宙中发生的情况也会比我们想象的多得多。

比如啊，在距离地球 20.4 光年之外有一颗编号为格利泽 581 的红矮星，它的质量是太阳的三分之一。在这个红矮星的星系中就藏着一颗我们期待中的行星。2007年4月，天文学家在这里同时发现了两个超级地球，其中有一颗就恰巧位于宜居带内。这颗星球获得的热量虽然只有地球的 30%，比火星还要少，但是由于它的质量和体积较大，有可能拥有大气且存在温室效应，因此表面可能存在较大面积的海洋。但当时，这个发现并没有引起太多的关注。真正让超级地球火爆起来的是 2010年。

2010 年 9月 30 日，一则激动人心的消息传来。又一颗位于宜居带的超级地球被发现了，这就是格利泽 581g！它大概有 2 个地球那么大，而且所处的位置给了江河湖泊以存在的条件，所有一切条件都梦幻般的合适。它一下子让人类意识到像"地球"这样的行星存在的概率原来比想象中还要高出很多。

图格利泽581g的假想图

看来地球并不孤单！是的，这还要感谢开普勒空间望远镜，是它帮助人类发现了格利泽 581g。开普勒空间望远镜是 2009 年 3 月 6 日由美国航空航天局（NASA）发射升空的，这可是那年天文学界的一件大事。这架望远镜的目的很直接，是专门为了寻找系外行星而设计的，它携带着人类智慧的精华，装备精良。开普勒望远镜没有让天文学家们失望，在接下去的将近 10 年中，它都是系外行星搜寻的头号主角。

开普勒上天以后，激动人心的消息以月为单位不断传来，令人们应接不暇。

2011 年 12 月 5 日，NASA 首次证实找到了一颗迄今为止环境最接近地球的行星，这颗最新确认的系外行星名为开普勒-22b（Kepler-22b），个头也差不多是 2 个地球那么大。

图：艺术示意图：开普勒-22b

图：开普勒-22b行星系统和太阳系行星系统对比图

这颗行星距离地球约 600 光年，它的一年相当于地球的 290 天。并且它围绕运行的中央恒星和我们的太阳非常相似，只是质量稍小，温度也相应低一些。它的表面温度是非常适合生命发展的 21 摄氏度。虽然科学家目前仍不清楚该行星的组成，大部分是岩石呢还是气体或液体？但 NASA 的科学家表示，这颗行星是目前为止发现的地球之外最有可能出现生命的星球。

你先别激动，可以考察的星球还有好多呢！开普勒望远镜可猛了，截止到 2017 年 8 月，综合英文维基百科和 NASA 官网提供的数据，天文学家已经发现了将近 5000 颗系外行星候选者，超过 3200 颗已被确认，其中的 80%以上都是由开普勒空间望远镜所发现的，这其中被确认位于宜居带的行星有 53 颗。发现的速度和数量越来越高，以至于现在再宣布发现系外行星都不是什么新闻了。最近的一次天文大消息是 2017年 8 月，天文学家在距离地球仅仅 4.23 光年的比邻星附近也发现了一颗超级地球，而且也处在宜居带内。不过这次的发现是欧洲南方天文台做出的。

天文学家们已经用明确的证据向我们证明了，宇宙中不但有类地行星，而且数量很多。

那么，接下去科学家们又该如何在这些类地行星上寻找生命存在的证据呢？如果你觉得只需要用天文望远镜对准这些行星，更加仔细地观察就可以了。那你就大大高估了人类望远镜的实力了。其实啊，出现在媒体上的那些外星球的样子都是我们根据了解到的情况画的假想图，并不是真正拍到的照片。真实情况是，开普勒望远镜并不能直接看到那些系外行星，而是利用一种叫行星凌日的现象来间接观测系外行星的。

行星凌日就是从我们这里看过去，我们所观测的这颗行星，从它围绕旋转的那颗恒星表面飞掠过去。这时候，那颗恒星——也叫宿主星的亮度就会稍稍减少一点儿，就是靠着这一点点亮度的变化，科学家们就可以推测出那颗行星的物理状况。但是，要找到生命的迹象，开普勒望远镜就无能为力了。

好在科学家们又想出了别的办法，要寻找外星人，科学家们的计划是分成三个阶段：

第一阶段，通过更高分辨率的望远镜分析系外行星大气折射出来的光芒，例如即将上天的詹姆斯·韦伯太空望远镜就有这个能力，它是NASA取代哈勃太空望远镜的下一代神器。当恒星的光芒透过行星的大气，再被詹姆斯韦伯望远镜看到，我们就能分析出行星大气的成份。

第二阶段，在大气中寻找生命指征气体。什么是生命指征气体呢？就是那些很有可能是生命活动产生的气体，例如，氧气就是最强烈的生命信号。因为氧气很活泼，几乎可以和各种常见元素发生化合反应，所以很难长期稳定地独立存在。如果行星的大气中有氧气，说明该星球上一定有产生氧气的机制，而光合作用就是最有可能的氧气来源，大家知道，光合作用正是我们已知生命的重要特征之一。

第三阶段，一旦我们锁定了一颗含有生命指征气体的星球，那么，生命存在的可能性就极大，也就同时有了存在智慧生命的可能性。下一步该怎么做呢？有两个方案，一是朝这个恒星系发射无人探测器；二是给这颗行星发电报，期望收到外星人的回电。当然，这第三步是否要走目前科学界还存在较大的争议。因为有很多人认为，外星人可不一定是友善的，地球在宇宙中的位置一旦暴露，有可能遭致外星人的侵略。当然，也有很多人认为这种担心是杞人忧天，完全没有必要。

我想，一旦人类完成了前两步，这第三步是否要走，一定又会引发一场全球大辩论。说实话，这事我也觉得很纠结，不过，美国著名的科普人卡尔·萨根和阿西莫夫都是支持要主动与外星人联络的。

最后我想说，人类是孤独的吗？科学家追寻这个问题的答案已经超过了半个世纪，目前依然是一个世界未解之谜。但科学不会停止探求真相的脚步，人类会一直追寻这个谜题直到找到答案！

全文完

原文地址：今日头条

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超级地球及地外行星能找到，但要寻求地球生命却是渺小。根本说没有第二地珠。

joneluz

生命的构造不一定都像人类一样，