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文档简介

1、NASA发现第二个“地球”NASA 7月23日宣布,一颗1000多光年外的行星开普勒452b可能是美国发现第二个地球。新地球由开普勒望远镜发现。NASA发现新地球,指的是开普勒452b。这是地球与开普勒452b的对比图,是不是挺像?不过需要指出的一点是,右侧这颗行星的形象,只是艺术家想象中开普勒452b的模样。NASANASA发现新地球,发现新地球,关于这颗备受关注关于这颗备受关注的太阳系外行星,的太阳系外行星,我们都确切知道些我们都确切知道些什么,关于什么,关于NASANASA发发现新地球,又有哪现新地球,又有哪些是我们还无法确些是我们还无法确定的定的呢?呢?1、NASA发现新地球,在哪个星

2、座?这颗行星由开普勒空间望远镜发现。在为期4年的任务期间,开普勒望远镜始终盯着天鹅座附近的一小块天区持续观测。新发现的这颗行星,就位于开普勒的观测视场之内,属于天鹅座。开普勒空间望远镜,以及它连续观测了4年的天区。2、NASA发现新地球,有多远?开普勒452b绕着一颗类似于太阳的恒星旋转,距离地球大约1400光年。如果按照新视野号探测器飞掠冥王星的速度,也就是14千米/秒的速度飞向这颗行星,大约需要3000万年才能抵达那里。不过,考虑到新视野号在远离太阳的过程中,速度还会进一步减慢,因此实际需要的时间只会更长才对。当然,新视野号并没有飞向开普勒452b的方向,因此永远不可能飞到那里。3、NAS

3、A发现新地球,能看到吗?不要说这颗行星,就连它绕着旋转的那颗恒星,我们在地球上都无法用肉眼看到,哪怕是在观星环境最好的地方。开普勒望远镜监测的绝大部分恒星,亮度都在1416星等之间,跟地球上看到的冥王星亮度差不多。事实上,就算使用地球上威力最大的望远镜,天文学家也不可能直接看到这颗行星,更不用说看清楚它的模样了。4、NASA发现新地球,怎么发现的?开普勒452b绕着一颗恒星旋转,每转一圈就会恰好从恒星前方经过一次,遮挡住那颗恒星射向地球的一部分星光。于是在地球上看起来,这颗恒星的亮度每隔一段时间就会短时间内突然变暗一些。这种现象被称为凌星。如果周期性地出现恒星短时间变暗的现象,可能就意味着这颗

4、恒星的周边存在这样一颗行星。这也是开普勒望远镜寻找太阳系外行星的主要方法。行星凌星示意图。行星凌星示意图。5、NASA发现新地球,有多大?行星越大,凌星时遮挡的星光就越多,反之亦然。因此,准确测量凌星时恒星亮度的变暗幅度,就能够精确测定行星和恒星的相对大小。而恒星的大小,能够通过精确的恒星模型加以推断。于是,天文学家即便根本看不到这颗行星,也能够通过凌星观测,测出开普勒452b的直径要比地球大60%。这是天文学家唯一能够确定的、有关这颗行星本身的参数。至于其他重要参数,比如它的质量有多少,由什么物质构成,气温多少度,天文学家现在都还一概不知。开普勒452b距离它的“太阳”要比地球距离太阳稍远一

5、些,但仍位于宜居带内。6、NASA发现新地球,是岩石星球吗?在我们的太阳系里,行星明显分成两类:一类跟我们地球一样,主要由岩石构成;另一类则比地球大得多,主要由气体构成。然而,对于直径比地球大、又大不太多的开普勒452b,天文学家就无法准确判断了。根据发现者的合理“猜测”,开普勒452b有很大的可能性是一颗岩石星球。然而,美国加州理工的天文学家莱斯利A罗杰斯(Leslie A. Rogers)今年在天体物理学报上发表过一项研究,对大量已知大小和质量的太阳系外行星进行了统计,证明绝大多数像开普勒452b一样大小的行星都不是岩石星球。因此,现在不能肯定它就是一颗岩石星球。7、NASA发现新地球,有

6、生命吗?确切地说,没人知道那里有没有生命,哪怕是天文学家。根据凌星出现的时间间隔,天文学家确实能够准确测定开普勒452b的公转周期那里的一年相当于地球上的385天。据此,天文学家能够计算它到恒星的距离,恰好位于所谓的“宜居带”内。换句话说,开普勒452b和地球一样,距离各自的太阳不远不近,不至于天寒地冻水凝成冰,也不至于天燥地热水蒸成气。然而,一颗星球就算处在宜居带内,也不能保证就一定有水能够在表面流淌,月亮就是一个反面例证。更何况,就算真的有水,离出现生命也还差着十万八千里呢!这些是目前已知与地球类似的宜居行星,从左往右分别这些是目前已知与地球类似的宜居行星,从左往右分别是:开普勒是:开普勒

7、22b22b、开普勒、开普勒69c69c、新发现的开普勒、新发现的开普勒452b452b、开普勒开普勒62f62f、开普勒、开普勒186f186f,以及地球。,以及地球。8、NASA发现新地球,最像地球吗?开普勒452b不能说是最像地球的太阳系外行星。举例来说,2014年宣布发现的开普勒186f,半径是地球的1.17倍。而今年年初宣布发现的开普勒438b,半径更是只有地球的1.12倍。这两颗行星都处在各自恒星的宜居带内,也都比开普勒452b更接近于地球的大小。只不过,那两颗行星所环绕的恒星,都要比太阳小得多,也暗得多。而开普勒452b所环绕的恒星,却非常类似于太阳,只比太阳重4%,大10%,亮

8、20%,连表面温度都一模一样。因此,如果把恒星也考虑进来的话,开普勒452b就当仁不让,确实称得上是“另一个地球”,只不过它本身还是不太像地球罢了。开普勒空间望远镜已经发现了12颗半径不超过地球2倍的宜居行星。图中行星大小按相对比例绘制,恒星则在相应比例的基本上又缩小了25倍。9、NASA发现新地球,还有更多宜居行星吗?开普勒452b既不是唯一的一颗宜居行星,甚至也不是最像地球的宜居行星。仅在开普勒望远镜已经确认发现的1030颗太阳系外行星之中,就有12颗宜居带内的行星直径介于地球的1倍到2倍之间。事实上,开普勒任务的主要目标并不是要寻找“另一个地球”,而是通过这种抽样调查的方式,帮天文学家更

9、好地了解地球这样的宜居行星在整个银河系当中到底有多么普遍。10、所以,又被NASA忽悠了?期待了半天,等到的却是这么一颗行星,连是不是岩石星球都还没有弄清楚。说好的“重大消息”呢?说好的“发现另一个地球”呢?其实,还真不是NASA在忽悠你。NASA新闻发布会的通告页面上,从来就没有出现过“重大消息”或者类似的字眼。那份通告上只是说,将要宣布开普勒空间望远镜作出的“一些新发现”。至于说“发现另一个地球”,NASA在通告里确实提到了“another Earth”,但前面用的是“finding”,而不是“found”好吗?开普勒452b的发现,朝着“发现另一个地球”的梦想又走近了一步。现在,我们可以

10、拭目以待,看看真正的“另一个地球”会在什么时候现身了。11.另一个地球可能发现,系外行星真的适合人类生存吗?NASA发现新地球,要适宜人类长期居住,这个“地球”必须具备更为苛刻的条件:首先,要有大气层的保护。以地球海平面的大气压力为1个标准大气压为标准,医院里的高压氧气治疗为1.4个大气压,珠穆朗玛峰顶约为0.41个大气压。如果系外行星的大气太稠密或太稀薄,人类的心肺功能都将难以承受。如金星表面是90个大气压,连载人登陆都无法实现,更不可能适合人类生存了。除大气压外,还要拥有合理的大气成分和比例。地球大气的主要成分是氧气和氮气,而且要符合一定比例。氧气含量过高,人会发生“醉氧”,过低则会缺氧。

11、但是,目前的探测手段还难以确定系外行星是否拥有大气层,更难以判断大气成分。从太阳系的经验分析,土卫六的大气是氮气和甲烷,木卫二为纯氧,金星大气主要为二氧化碳,可能大多数系外行星的大气成分主要为氮气、甲烷、二氧化碳等,根本不适合人类生存。除了氧气,地球大气层中的微量气体也发挥了很大作用,比如臭氧过滤掉了对人类危害最大的紫外辐射。系外行星如果没有臭氧层,人类患皮肤癌的概率将大大增加。其次,要有液态水和适宜的温度。水是生命之源,根据地球的经验,生命的存在离不开水。有了水,才有可能形成生态系统,人与生物圈才能形成相互依赖、不断进化的生态系统,否则人类单独是难以长期生存的。实际上,现有科技手段还无法证实

12、系外行星上是否有液态水,只能根据系外行星与恒星之间的距离来估算行星上的温度,并根据温度范围推断是否有液态水的存在,并非探明真的存在液态水。即使系外行星与恒星的距离位于宜居带内,也并不能保证行星表面具有适宜的温度。行星大气层的密度和成分将显著影响行星表面的温度。根据达尔文的进化论,生命的演化需要经历漫长的历史。太阳作为太阳系的母恒星,是一颗中等质量的恒星,人类预测其寿命大约100亿年。现在太阳的演化已经过去约50亿年,地球的形成已历经了46亿年。地球诞生后8亿年才出现简单的生命,而人类的出现则不过250万年。换言之,太阳系诞生约50亿年后才繁衍出高度发达的文明。在宇宙中,如果母恒星的质量太大,其

13、寿命就会比较短,它的行星就会来不及在母恒星的“有生之年”演化出相对复杂的生命。再次,适宜居住的系外行星必须有一个岩石质的表面,让人类可以继续生活在陆地上。由于系外行星的质量越小就越难观测到,所以早期发现的系外行星大多是木星那样巨大的气液态行星,并不适合生命生存。适宜居住的还要有一个完美的磁场,可以屏蔽来自恒星和恒星际的高能带电粒子;这些行星必须已经演化到了中年阶段,内部能量的释放比较温和,因为处于演化早期的年轻行星往往会狂暴地释放内部能量,地震和火山爆发的强度和频度太大,人类在这些自然灾害面前的生存机会将十分渺茫。最后,系外行星所属的恒星的能量释放要比较稳定,否则人类在恒星爆发的超级带电粒子风暴面前只能坐以待毙。行星系统要已经演化到晚期阶段,大量的小天体碎片已经被大的行星吸积,行星际空间逐渐清朗,可以大大降低行星被

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