●本報駐英、德特約記者 紀(jì)雙城 青木 ●本報記者 劉洋 倪浩 ●柳玉鵬
新發(fā)現(xiàn)類地行星表面想象圖
“這是我們團隊的最新研究成果,歡迎與全世界同行討論。”比利時列日大學(xué)天文學(xué)家吉隆3日對《環(huán)球時報》記者這樣說時,他已是這一天全球媒體眼中的“天文紅人”。一天前,他所領(lǐng)導(dǎo)的團隊在美國《自然》雜志發(fā)表研究成果,宣布在距地球39光年的水瓶座星系中發(fā)現(xiàn)一顆“超冷矮恒星”,并有3顆行星圍繞其公轉(zhuǎn),它們?nèi)颗c地球大小相仿,并都有可能適宜生命居住。吉隆團隊宣稱,此發(fā)現(xiàn)如同在人類尋找地外生命的漫長進程中“中了頭獎”,歐美媒體也認(rèn)為,在NASA去年找到“地球大表哥”(行星開普勒452b)之后,人類對類地行星的探索又進一步。天文學(xué)家說,最新發(fā)現(xiàn)的意義在于驗證了作為“恒星中侏儒”的褐矮星周圍也存在環(huán)繞的“類似地球尺寸”行星,這是一個此前被相對忽略的領(lǐng)域,“就好像你有個一生摯友,誰知道他竟是王室成員”。
一顆紅星與“三個世界”
智利北部山區(qū),拉西亞天文臺,一座直徑60厘米望遠(yuǎn)鏡矗立于此,仰望星空。這個名為TRAPPIST的望遠(yuǎn)鏡全名非常專業(yè)——凌星行星和星子小望遠(yuǎn)鏡。它所在的項目屬于比利時列日大學(xué)天文、地理與海洋學(xué)系,設(shè)備也由該校天文學(xué)家在比利時遠(yuǎn)程操控。吉隆是項目牽頭人之一。CNN說,從2015年9月到12月,吉隆的團隊利用TRAPPIST觀測了62個夜晚,他們通過光影有規(guī)律地變化來判斷是否有圍繞恒星公轉(zhuǎn)的行星存在,“原理就如同你面對一盞燈站著,把一個跳蚤從燈前扔過”。
因為不能像開普勒望遠(yuǎn)鏡那樣一次性觀測10萬顆行星,在法新社看來,吉隆團隊的觀測方法充滿風(fēng)險,“但最終,它還是見效了”。5月2日,吉隆團隊將成果發(fā)布在《自然》雜志上,并向全球媒體發(fā)布——他們在距離地球39光年的水瓶座星系中發(fā)現(xiàn)名為TRAPPIST1的“超冷矮恒星”,其周圍有3顆“類似地球尺寸”行星環(huán)繞。這是人類第一次在“超冷矮恒星”周圍“獵”到類地行星的存在,而且是一次性發(fā)現(xiàn)“三個世界”。
“如果想在太陽系外找到生命,迄今為止,這3顆新發(fā)現(xiàn)的行星是最佳機會”,吉隆團隊稱,TRAPPIST1大小只有地球的1/8,質(zhì)量約是太陽的1/10,溫度只有太陽的一半,亮度是太陽的1/2000。雖然它距離地球很近,但它太暗,太紅,肉眼和業(yè)余水準(zhǔn)的望遠(yuǎn)鏡都無法觀測到它。美國《空間》雜志說,銀河系中,TRAPPIST1這樣的超冷矮恒星多如牛毛,靠近太陽的恒星中15%都是這種。但TRAPPIST1的獨特性在于,有3個行星環(huán)繞著它,其中距離較近的兩顆公轉(zhuǎn)一周相當(dāng)于地球的1.5天和2.4天,第三顆公轉(zhuǎn)一周相當(dāng)于地球的4到73天,他們距離TRAPPIST1不算太近,也不算太遠(yuǎn),所接收的輻射量差不多是地球從太陽接收輻射量的2倍到4倍,用更容易理解的話說,這3顆行星都有可能有適當(dāng)?shù)臏囟扰c液態(tài)水存在,都有可能適宜生命居住。德國《焦點》周刊說,5月2日是令地球人興奮的一天,科學(xué)家們找到了“地球的兄弟”。
“這是我們最該開始的地方”
“如果我們想找到地外生命,這是我們最該開始的地方”,吉隆在發(fā)給媒體的聲明中說。他的伙伴、美國麻省理工學(xué)院博士后朱利安·德-威特說,“這3顆行星距離地球如此之近,它們環(huán)繞的恒星如此之小,我們依據(jù)現(xiàn)有科技水平就足以研究它們的大氣成分,這如同中了頭獎,意味著在我們這一代就可以確定他們是否孕育著生命。”《洛杉磯時報》2日把德-威特的話當(dāng)作了標(biāo)題——這僅僅是個開始,一段偉大的旅程就在前方。
3日,歐美多家媒體都在報道吉隆團隊的新發(fā)現(xiàn)。去年7月,NASA宣稱發(fā)現(xiàn)地球的“大表哥”、系外行星開普勒452b時,媒體也曾如此激動過。但開普勒452b距離地球1400光年,大約是TRAPPIST1與地球距離的35.8倍。不過CNN在報道中提醒,即使TRAPPIST1距地球只有39光年,也不代表人類可以很快到達那里,依據(jù)現(xiàn)有科技水平,人類從地球趕到這3顆行星,需要數(shù)百萬年。
“新發(fā)現(xiàn)的行星與地球一點不像”,在歐美媒體一片贊譽聲中,美國《國家地理雜志》卻送上一盆冷水。該報道稱,吉隆團隊確實有“撩人的發(fā)現(xiàn)”,但不能對它抱太大希望,TRAPPIST1體積只比木星大一點,它太冷以至于大部分光只能用紅外線形式發(fā)散,這意味著與我們這個綠色星球不同,環(huán)繞它的3顆行星如用肉眼觀察,都是黯淡無光甚至漆黑一片。而且,距離較近的兩顆行星與月亮一樣有潮汐鎖定,陽面永遠(yuǎn)是白天,陰面則是永夜,前者太烤,后者太荒涼,只有兩區(qū)域交界處才可能存在生命。文章援引德-威特的話說,接下來重要的還是分析新行星的大氣條件,“如果外星人想確定地球是否有生命存在,豐富的氧氣就是我們存在的證明,地球上分子氧的數(shù)量已超過了化學(xué)平衡的范疇,同理,如果我們要在宇宙中尋找生命,找到類似的化學(xué)失衡才是主路”。
探索,未完待續(xù)
外星生命究竟是否存在?如果存在,人類已發(fā)現(xiàn)2000多顆類地行星,為何仍無法找到他們?每當(dāng)有重大天文發(fā)現(xiàn),相似的問題就會被問起,俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)說,英國《皇家天文學(xué)會月刊》曾給出猜測,外星生命通過某種技術(shù)手段,如用平均功率30兆瓦的激光裝置將本星球照亮,這樣地球人的各種空間望遠(yuǎn)鏡就會失明,簡單說,外星文明不希望與地球文明相遇。
北京師范大學(xué)天文系教授張同杰對《環(huán)球時報》說,人類在已探知的太陽系內(nèi)類地行星中都未發(fā)現(xiàn)生命存在,而新發(fā)現(xiàn)的3顆行星在太陽系外,“目前人類探測器只能飛到太陽系邊緣,但它們的出現(xiàn)還是給了天文學(xué)家希望和動力,去制造能飛出太陽系探尋生命體的探測器”。
2日,與吉隆同為該項目牽頭人之一的伊曼紐爾·葉辛對媒體說,這3個圍繞超冷矮恒星公轉(zhuǎn)的紅色世界的存在目前僅有理論意義,但我們畢竟找到的不是一顆孤獨星球,而是3個世界,此發(fā)現(xiàn)具有范式轉(zhuǎn)移的意義。CNN援引天文學(xué)家的話說,令人興奮的地方在于,過去人們覺得只有像太陽那樣大的恒星周圍才存在類地行星,沒有確認(rèn)過這種更小的矮恒星周圍也存在類似地球尺寸行星,一名中國天文學(xué)家對《環(huán)球時報》說,吉隆稱TRAPPIST1為“超冷矮恒星”,這并非專業(yè)術(shù)語,而有些術(shù)語標(biāo)題黨,嚴(yán)格意義上說它是褐矮星,不能像太陽那樣進行核反應(yīng)釋放光和熱,而是非常小尺寸的恒星半成品,“恒星中的侏儒”。
NASA網(wǎng)站2日也報道了吉隆團隊的新發(fā)現(xiàn),并稱哈勃望遠(yuǎn)鏡接下來將對TRAPPIST1星系中3顆行星的大氣進行分析,今年12月至明年3月,開普勒望遠(yuǎn)鏡也會對TRAPPIST1周圍那兩顆距離更近的行星進行觀測,TRAPPIST1星系更是是詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的完美目標(biāo)。人類對類地行星的探索,未完待續(xù)?!?/p>