哪些地外星球可能适合生命存在？.doc

人类在地球生存了几万年之后，终于发现，我们也许真的需要搬家了。而这可不是从村东头搬到村西头，也不是从北京搬到上海，更不是坐飞机从亚洲搬到欧洲。这次搬家，需要的是乘坐宇宙飞船，飞向几十光年之外的其它星球。当然，究竟什么时候我们才需要放弃这个让我们爱恨交加的地球老家还是一个未知数，而我们能否在此之前找到下一个栖身之所更是一个大大的谜团。European Southern Observatory天秤座星群中的红矮星葛利斯。好在，科学家们从来不会放弃对未知的探索，更何况直接关系到人类生死存亡的问题。因此，经过几十年的研究，科学家们终于发现了几个可能存在生命的地外星球，没准这些星球再过几百年真的会成为人类的殖民地也未可知。到时候，我们就真的搬到“外球”去做阿凡达了。想知道这都是些什么星球吗？请继续阅读本文吧。英国行星学家曾经预测，在我们的银河系至少有不少于3.5%的星球可能存在生命，而2010年9月，美国天文学家们的一项新发现似乎证明了他们的这一理论。卡耐基华盛顿研究所和加州大学的科学家们，用凯克-1（Keck-1）光学望远镜目前世界上最大的光学望远镜，发现距离太阳系20光年远的天秤座星群中存在着一个表面覆盖着液态水以及具有引力的天体。这是科学家迄今为止发现的最适合生命存在的地外星球。科学家给这个天体命名为“581g”，它围绕红矮星葛利斯（Gliese） 581公转，自转周期为37天。科学家推测其表面可能覆盖岩石，重力能够将大气封存在其表面。当然这一切并不表示“581g”可以成为地球人将来的逃难之地，因为科学家发现这个星球经常与其他星球相撞，并在表面留下了明显的痕迹。葛利斯581是天秤座星群中的一颗红矮星（表面温度较低且亮度较弱的恒星），距离地球20.3光年。它的质量为太阳的三分之一，科学家发现葛利斯581有六个行星，分别为581e、b、c、g、d和f。早在2007年4月，科学家就提出581c有可能适合生命存在，它具有类地行星的气候模式，不过由于它类似于金星的强温室效应，使得地面温度过热而不适合生命存在。2009年8月科学家提出581e是当时最适合生命存在的地外星球，直到581g的出现。不过，对于这个发现，瑞士天文学家们却持不同意见，他们根据多年的研究结果，认为红矮星葛利斯581周围只有4个自转星体，而没有第五个或第六个星体的存在。不过，究竟事实如何，还需要科学家们的进一步研究。但是，这一发现无论如何给人类的未来增加了更多的希望。小 行 星 探 秘又在太空探测史上竖起了一座里程碑：其发射的宇宙飞船于2001年2月12日在一颗小行星表面成功着陆，这是有史以来的第一次。 在进入433号小行星爱神星的轨道并绕行一年之后，近地球小行星会合号（Near Earth Asteroid Rendezvous，简称NEAR）宇宙飞船也稳稳着陆了。但是何为小行星呢？NEAR Shoemaker号的太空使命又是什么呢？ NASA/JHUAPL供图NEAR着陆433号小行星爱神星。在本文中，我们将向您介绍太阳系中的这些微型星体，以及人类对它们的成功探索经历。AUAU是天文单位（Astronomical Unit）的英文缩写，是基于地球到太阳的平均距离1.5x108公里而得出的基本单位。1772年，一位名为Johann Titus的数学家和一位天文学家Johann Bode在行星到太阳的距离之间发现了一个数学序列，该序列表明，在火星和木星轨道之间可能还存在一个距太阳2.8 AU（4.2x108公里）的行星轨道。于是天文学家们就开始寻找这颗可能存在的行星。直1801年，意大利天文学家Giuseppi Piazzi在此距离上发现一个略显暗淡的天体，并将其命名为谷神星（Ceres）。由于谷神星的亮度比火星和木星暗淡许多，因此Piazzi认为，谷神星的个头非常小。后来，在该距离附近又陆续发现了一些其他的小星体。这些星体被命名为小行星，意为“像星星一样”。 NASA供图从“伽利略号”宇宙飞船中看到的小行星Gaspra小行星的体积大都较小，成分多由岩石构成，它们在火星和木星环太阳运行的轨道之间绕太阳公转，距太阳的距离在2.1AU（3.15x108 公里）到3.2AU（4.8x108公里）之间。现已发现2万多颗小行星。它们的形状不规则，大小也不均，半径从1公里到几百公里不等（谷神星体积最大，半径为457公里）。根据对它们的亮度变化的观测，我们推断出多数小行星的自转周期在3到30天之间。 除了大小、形状和自转周期之外，我们对这些小星体们就知之甚少了。估算它们的质量是非常困难的，因为它们的重量还不足以受火星和木星引力的摄动。目前仅推断出谷神星的重量大约为1.2x1021公斤。这些小行星的密度约为24克/厘米3，是典型的岩石密度。通过测定这些星体所反射的光谱，我们将小行星分为以下几类： C亮度较暗，可能含有丰富的碳。 S亮度为C类小行星的2倍，可能主要由石铁构成。 M类似于铁陨石。 P和D低亮度，略呈红色。 这些小行星大致有两种不同来源： 早期太阳系形成时所遗留下来的原始物质（C） 太阳系某些组成体的物质残余 我们认为，小行星是在火星和木星之间形成的早期太阳系组成体微行星（planetismal）的残余物质。部分微行星曾凝聚成行星，但又由于木星的引力影响而重归粉碎。其他则未曾凝聚成行星（原因未知）。 由于我们尚不能近距离地研究小行星，所以时至今日，仍存在许多关于它们的未解之谜。 NEAR是第一艘环绕太阳系的小星体运行过的宇宙飞船。它于1996年2月发射升空，1997年6 月与小行星Mathilde 擦肩而过，其时距离仅为1,212公里。然后它继续飞行，于2000 年2月到达433号爱神星的轨道。 爱神星是大个头的小行星之一，由Gustav Witt和August Charlois于1898年发现。爱神星的外形类似一颗土豆，长33公里，宽13公里，厚度为13公里。它每5小时自转一圈，以大约1.5 AU（2.25x108公里）的速度绕太阳公转。爱神星是一颗S型的小行星。 NEAR沿爱神星轨道飞行了近一年，距其表面最近时仅为6公里，最远时达500公里。在绕行过程中，它测量了小行星的重力，拍摄了照片并绘制了地图，还对其表面进行了化学测量与分析。 NASA/JHUAPL供图NEAR的配备NEAR宇宙飞船上配有太阳能面板来提供电能。火箭引擎和推进器可以让它转换到其他轨道。NEAR上配备了如下装置： 磁力计测量有无磁场，依此来判断爱神星是否由铁构成。 X射线/伽马射线频谱仪根据发出的辐射发出的光谱特征测量小行星表面的化学成分。 近红外线频谱仪根据表面反射的太阳光测定小行星上存在的矿物质。 激光测高仪用激光束反射来测量小行星的表面地形。 多谱段成像仪用多个波长的光来判定小行星上的岩石类型和地貌特征。 射电科学实验通过测量爱神星对轨道中的NEAR造成的微小无线射频变化，判定爱神星的大小和密度。 绕爱神星的轨道飞行一年之后，NEAR降落到了其表面。经过了一年绕爱神星轨道的飞行，NEAR的燃料几乎用尽了。NEAR的初衷是环绕小行星的轨道飞行，然后坠毁于小行星表面。但由于NEAR的所有科学任务都已完成，于是科学家们决定放弃坠毁计划，改为着陆试验。（因为之前没有想过着陆，所以NEAR上没有安装降落架。）科学家们可以通过着陆过程测试宇宙飞船的一些复杂动作，同时也能获取爱神星表面的更近距离照片。这些照片能让科学家们看清直径仅为10厘米的物体。 NASA/JHUAPL供图NEAR降离轨道路线图科学家先让NEAR从圆形轨道上减速，然后朝着星球表面的方向进行一系列的减速转弯。降落点位于小行星马鞍形地形的中央部位。 NASA/JHUAPL供图NEAR的降落点（黄色）在向爱神星表面降落的过程中NEAR发回了从500米下降到120米高度时拍摄的照片。 NASA/JHUA