地球兄弟團(tuán)

高翔宇

2015年，開普勒望遠(yuǎn)鏡找到一顆“地球兄弟”的消息，讓世界沸騰！

要知道，這可是經(jīng)過6年時(shí)間，從306604顆星星當(dāng)中海選出來的唯一一顆與地球驚人相似的行星。

為了紀(jì)念開普勒望遠(yuǎn)鏡的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家將這顆行星命名為開普勒452b。

沒想到，時(shí)隔兩年不到，科學(xué)家又有了新的發(fā)現(xiàn)：在銀河系中，距離太陽約40光年的TRAPPIST-1紅矮星系中，又發(fā)現(xiàn)了七顆“地球兄弟”。

中國科學(xué)家給這7顆行星取了一個(gè)有趣的外號(hào)——“葫蘆娃七兄弟”。

紅矮星 大驚喜

“葫蘆娃七兄弟”創(chuàng)造了兩項(xiàng)歷史。

第一項(xiàng)：科學(xué)家一口氣發(fā)現(xiàn)七個(gè)“地球兄弟”，這是從來沒有過的。

第二項(xiàng)：這些“地球兄弟”居然處于一個(gè)紅矮星系中，這是不敢想象的。

看看科學(xué)家們驚掉下巴的表情，你就知道這兩點(diǎn)有多么稀奇，尤其是第二點(diǎn)：紅矮星！

先來科普一下紅矮星吧。

紅矮星是指相對(duì)于太陽，表面溫度較低、顏色較紅、質(zhì)量較小的恒星，按照經(jīng)驗(yàn)判斷，紅矮星系不會(huì)存在“地球兄弟”。

所以，在漫長的太空探索中，紅矮星，從來都不是天文學(xué)家的寵兒。

按照慣例，天文學(xué)家搜尋太陽系外宜居行星，主要目標(biāo)集中在類太陽恒星系統(tǒng)。

這種以己推彼的思維模式，讓太空探索走了很多彎路。

不過，話說回來，紅矮星系的確是個(gè)另類。

目前，被聚焦的紅矮星TRAPPIST-1質(zhì)量只有太陽的8%，比木星略大一點(diǎn)，其表面溫度也只有2270攝氏度，差不多是太陽表面溫度的一半。

這顆紅矮星的主要電磁波段也不是我們熟悉的可見光波，而是人眼不可見的紅外波段。

這一切都不符合科學(xué)家的預(yù)期。

但恰恰是這樣一個(gè)紅矮星系，誕生了七顆“地球兄弟”。

整個(gè)發(fā)現(xiàn)過程，非常戲劇性。

無心插柳柳成蔭

最早探索TRAPPIST-1紅矮星的科學(xué)家是比利時(shí)列日大學(xué)的米歇爾·吉倫教授。

他的觀測設(shè)備并不先進(jìn)，只有兩座口徑60厘米的小型望遠(yuǎn)鏡。

因?yàn)橥h(yuǎn)鏡口徑不大，米歇爾將觀測目標(biāo)鎖定為比較“另類”的紅矮星和褐矮星。

沒想到，這個(gè)舉動(dòng)帶來了意外的驚喜。

2016年，米歇爾首次發(fā)現(xiàn)TRAPPIST-1紅矮星擁有七顆類地行星。但是，因?yàn)樵O(shè)備簡陋，米歇爾顯得有點(diǎn)不太自信。

在米歇爾的邀請(qǐng)下，全世界各大空間站以及地面最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡，都對(duì)準(zhǔn)了這顆“受寵若驚”的紅矮星系。

不久之后，美國航天局率先確認(rèn)TRAPPIST-1紅矮星系擁有七顆類地行星，同時(shí)宣布：其中的三顆位于宜居帶。

原來，紅矮星的溫度“不太高也不太低”，剛好允許星系中的行星表面有液態(tài)水存在。

這一發(fā)現(xiàn)，打破了以往的“偏見”，也開辟了一個(gè)嶄新的時(shí)代。

要知道，在銀河系中，紅矮星的數(shù)量是類太陽恒星的3倍，占全部恒星數(shù)目的75%。

如果紅矮星系中可以存在宜居行星，那么，光是銀河系中的宜居星球，數(shù)量都會(huì)非?？捎^。

宜居其實(shí)不簡單

不過，“宜居星球”和“宜居城市”可不是一回事。

行星是否宜居，有三個(gè)指標(biāo)可供參考——溫度、水和磁場活動(dòng)。

三者缺一不可！

在“葫蘆娃七兄弟”中，目前，已有三顆行星被認(rèn)為最有可能存在液態(tài)水。

溫度和磁場還在觀測中。如果溫度和磁場都很適宜，那才是真正的“宜居”。

但是，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)，就算三個(gè)指標(biāo)都很適宜，人類要想真正進(jìn)行太空移民也未必那么容易。因?yàn)?，這三顆行星的時(shí)間和地球上的時(shí)間截然不同。

原來，這三顆行星與恒星的距離都很小，這就意味著三顆行星圍繞恒星的公轉(zhuǎn)周期很短。

到底有多短呢？

據(jù)科學(xué)家測算，地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈是365天，也就是一年。

但是，這三顆行星圍繞恒星轉(zhuǎn)一圈，最短的只有地球上的一天半，最長的也只有地球上的20天左右。

照這樣推算，在這些行星上生活，千歲老人將比比皆是。

通俗點(diǎn)說，如果這些行星上真有生命存在，他們的時(shí)間概念跟地球人的肯定大大不同。

人類可以適應(yīng)這樣的環(huán)境嗎？一切都是未知數(shù)！

22年，我們發(fā)現(xiàn)過的“地球兄弟”

近幾年，隨著鼎鼎大名的開普勒空間望遠(yuǎn)鏡順利觀測，每隔幾個(gè)月都會(huì)傳來各種系外行星的新聞。

今天發(fā)現(xiàn)“地球的表兄”，明天發(fā)現(xiàn)“地球的孿生兄弟”，甚至在太陽系最近的鄰居比鄰星那里，也發(fā)現(xiàn)了系外行星的蹤跡。

不妨盤點(diǎn)一下這些有趣的發(fā)現(xiàn)吧！

1995年 科學(xué)家在編號(hào)飛馬座51的星系中發(fā)現(xiàn)第一顆系外行星。從此以后，人類在搜尋系外行星和地外文明的路途上，有了一系列令人自豪的進(jìn)展；

1999年 發(fā)現(xiàn)第一個(gè)太陽系外多行星系統(tǒng)仙女座υ（伊普西龍）；

2001年 發(fā)現(xiàn)第一顆位于宜居帶的行星HD28185b；同年，又第一次成功分析系外行星的大氣；

2002年 第一次發(fā)現(xiàn)與太陽系相似的恒星系統(tǒng)巨蟹座51；

2002年 發(fā)現(xiàn)第一顆圍繞紅巨星的行星HIP75458b；

2005年 斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡第一次在紅外波段直接觀測到系外行星的光；

2007年 斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡第一次能夠繪制系外行星的表面圖；

2008年 第一次直接在可見光波段觀測到系外行星的圖像；

2011年 開普勒空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)第一顆巖質(zhì)系外行星Kepler-10b，其質(zhì)量為4.6個(gè)地球；

2013年 利用開普勒和斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)第一次能夠繪制系外行星的云圖；

2014年 發(fā)現(xiàn)Kepler-186f，第一顆位于宜居帶的系外類地行星，只比地球大10%；

2015年 發(fā)現(xiàn)“地球的大表兄”Kepler-452b，一顆圍繞類太陽恒星的系外行星，公轉(zhuǎn)周期為385天，直徑為地球的1.6倍；

2016年 發(fā)現(xiàn)圍繞距離太陽最近的恒星比鄰星公轉(zhuǎn)的類地行星比鄰星b，其質(zhì)量為地球的1.3倍，而且位于宜居帶。

2017年 在距離太陽約40光年的TRAPPIST-1紅矮星系中，又發(fā)現(xiàn)了7顆“地球兄弟”。

也許在未來，在各種空間望遠(yuǎn)鏡的幫助下，人類真的會(huì)有驚人發(fā)現(xiàn)！大幕只是剛剛拉開，讓我們拭目以待吧！