记者 陈宁
你是否还时常怀念起12月10日夜晚,那一轮高悬空中的“红月”?
10年一遇的美丽月食,吸引了各地人们的目光,瞬间拉近了人与天的距离。其实,当普通人纷纷将好奇投向天际时,人类对太空的探索也加快了脚步。就在上个月,俄罗斯联邦航天署、美国国家航空航天局(NASA)分别派出“福布斯—土壤”和“好奇号”前往火星侦查,再一次“卯足全力”探索这颗被人们寄予众望的“宜居星球”。当俄罗斯失败的消息传来,美国则有了新发现。
12月5日,NASA向全世界宣布,科学家们利用“开普勒”太空望远镜在距地球约600光年的一个恒星系统中发现了一颗宜居行星——“开普勒-22b”,这是首颗太阳系外最类似地球的行星。
“宜居星球”,梦想之门再次为我们打开。
备用地球,需要哪些条件
“有水、有适宜的温度、有稳定的恒星。”谈及“宜居星球”的必备条件,中科院紫金山天文台研究员王思潮毫不犹豫地罗列了出来。
谈到宜居,大部分人首先想到的就是水。水是生命之源,我们的地球表面70%以上是水,地球上各种生命包括人类的祖先均来源于水;人体的60%是液体,其中主要是水;水对人体健康至关重要,一旦失去体内水分10%,生理功能即严重紊乱;如果失去水分20%,人很快就会死去……
适宜的温度,也是宜居的必要条件。“地球表面的海洋和外围的大气层,都在默默维护地球温度的恒定,确保我们生存的环境不至于太冷或太热。”而未来的宜居星球上是否也必须有海洋和大气层的“庇护”?王思潮认为这个问题还难以定夺,有待进一步研究。
“地球诞生已有46亿年”,王思潮说,“人类能在地球上生存至今,和太阳的稳定存在密切相关。”众所周知,每个星系都有自己的“太阳”,即恒星。试想,一旦太阳出现爆炸等不稳定活动,势必影响到地球上的生命。
除去这些客观的条件,王思潮分析,“行星自身的质量也很重要,如果质量太小,过小的万有引力将留不住行星表面的空气。相反,行星质量太大,则会导致表面气体过于浓厚,大气压太大,也不利于生命生存。”
不难看出,科学家们对于宜居条件的判定,一直都在以地球为参照,这也被称为“地球条件”,而“宜居带”则是他们寻找“宜居星球”的重点关注区域。
“宜居带”是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域内,恒星传递给行星的热量适中,行星既不会太热也不太冷。科学家们将这个理想的温度区间称为“金发姑娘”区域,表示对于生命体来说温度恰到好处。
“开普勒-22b”是迄今发现的最小且最适于表面存在液态水的行星,它之所以令人兴奋,正是因为它处于“宜居带”正中,同时有类似地球的一系列条件:轨道公转周期约为290天,和地球相差不大;它围绕运行的中央恒星和太阳非常相似;它的表面温度约21摄氏度,温暖如春非常适宜生物的居住。
唯一的不足之处是“开普勒-22b”距地球有600光年,有点远。但是随着科技的进步,空间的距离也许终将不是问题,人类投奔这个“备用地球”或许不再是梦。
寻找宜居,人类探索不断
人类对于太空的探索孜孜不倦,进入科学家视线的宜居星球,不只“开普勒-22b” 一个。火星,更是人们的“老朋友”。
火星是太阳系的第4颗行星,也是离地球轨道最近的一颗行星,它有着和地球“很类似”的条件:体积比地球略小,也有一层大气,因而火星总是不断激发着人类对“宜居”的想象力。
说来神奇,火星上可能存在生命的看法起源于科幻小说:1898年,英国作家威尔斯写了一部火星人入侵地球的书《星际大战》,该书一度畅销,还被做成了广播剧和拍成了电影。在后来的岁月里,科学家用大型天文望远镜,观察到火星表面巨大的沙暴和山脉,以及火星两极的冰川。但是,他们就是看不见智慧生物的迹象。
从上世纪60年代开始,人们试着向火星发射宇宙飞船:“火星人3号”、“火星人4号”、“海盗1号”、“海盗2号”、“火星探索者”……美国、日本、俄罗斯和欧洲已经向火星发射了20多个探测器,宇宙飞船发回了大量有价值的信息:科学家终于看到火星运河的证据,科学家们还知道了火星的最低温度为摄氏零下124度,他们还相信接近极地的温度可能低至摄氏零下200度……
直到2004年,只有高尔夫球车大小的火星探测器“勇气号”和“机遇号”降落在火星赤道附近,并停留近7年,探测到火星曾经有水的迹象,重新点燃科学家对火星的探索热情。
无独有偶,今年5月,代号为“格雷斯581d”的行星进入了法国科学家的视野。
“格雷斯581d”其实并不是一个新发现。早在2007年人们就知道它,只是那时它并没有被列为搜索宇宙生命的候补星。有些科学家研究认为,“格雷斯581d”接受的恒星辐射量不到地球从太阳得到的辐射量的三分之一,而且可能被“潮汐锁定”,也就是说,该行星有一面永远面向恒星,所以有些地方是永久白天,有的地方是永久黑夜。因此它被排除在宜居行星候选名单之外。
但是,法国国家科学研究中心的气候科学家罗宾·伍兹沃斯博士及其同事,根据对这颗系外行星的气候模式进行的计算机模拟结果发现,这颗行星确实存在适合生命生存的条件。
法国国家科学研究中心称,“格雷斯581d”拥有浓厚的二氧化碳大气层,温暖的程度足以形成海洋、云团和降雨。这是一颗布满岩石的行星,它的轨道位于该恒星“宜居区”的边缘,温度恰好让水维持液态。科学家所做的模拟情况显示,“格雷斯581d”的环境条件使它能够支持类地生物的生存。罗宾·伍兹沃斯说:“未来我们将有可能直接在其上面寻找生命的迹象。”
英国媒体报道,科学家已经开始制作一个系统的“宜居星球指南”,把迄今为止发现的适合未来人类移居的星球分门别类。据悉,目前人类发现47颗行星和卫星可能符合人类移居条件。
NASA说,发现“开普勒-22b”的开普勒太空望远镜项目已锁定超过1000颗可能适宜生命居住的星球,10颗位于“宜居带”内,仍需进一步研究。
正如发现“开普勒-22b”行星的科学家艾伦·波斯所言:“开普勒-22b的发现证明了地球人并不孤单,宇宙也许充满了各种生命体。”
移居外星,我们畅想无限
科学家们对宜居的探索,不曾停歇。天文发烧友们对宜居的畅想,也越演越烈。
网友“海星瓢虫”是杭州某高校研二的在读学生, 她从小对天文知识有浓厚的兴趣,大学期间读过霍金的《时间简史》后,更是对神奇美丽的外太空心生好奇。
移居外太空,她曾设想过许多次。“到另外一个星球生活,会不会因为万有引力变小,我们人类能飞又能走呢?”她说,“也许,我们借助电影里的那种助推器就可以飞,交通工具也可以在天上飞,到时候,堵车就不再是问题,天上也会有各种各样的轨道。”
而更多的人认为,地球上越来越拥挤,资源日益枯竭,寻找宜居星球是一项迫在眉睫的行动。
“电影《阿凡达》、《变形金刚》都讲了自己星球资源枯竭了之后往外寻找家园的故事”,北京的网友“牛虻”未雨绸缪,“能源枯竭的问题日益严重,人们只能在寻找替代能源和寻找外星适居地当中做出选择。”他认为,浩瀚宇宙中,人类不会孤独地存在。
大连网友“孟姜女”想象,“宜居星球将有很多水,很多树和很多可爱的动物,那里没有金属、没有工厂。人们会回归到最原始的生活方式,日出而作、日落而息,只能种植物维生。”
今年7月,票房大片《变形金刚3》再一次将一个虚拟的外太空呈现在人们眼前。也许,在不久的将来,这些如画的场景将不只是虚拟。
移居外星,可能吗?未来,会告诉我们答案。