科学家提出移民外星三大难题

2011年12月23日 14:16
来源：深圳商报

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【深圳商报讯】据新浪科技报道，美国宇航局５日宣布，科学家利用开普勒空间望远镜确认了首颗位于所谓“宜居带”中，并且围绕一颗和我们的太阳非常相似的恒星公转的系外行星。这颗最新确认的系外行星名为开普勒－２２ｂ，其直径约为地球的２．４倍。不过科学家们目前尚不能确定其地表究竟是岩石质地的还是液态或是气态形式，然而不管如何，这项发现是朝向找到另一颗地球这一最终目标所迈出的坚实一步。

距离地球６００光年

天文学上所谓的“宜居带”其实就是指一颗恒星周围的一定距离范围，在这一范围内水可以以液态形式存在，由于液态水被科学家们认为是生命生存所不可缺少的元素，因此如果一颗行星恰好落在这一范围内，那么它就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。开普勒空间望远镜最近已经找到超过１０００颗系外行星候选目标，其中有１０颗大致和地球大小相当，并且位于各自中央恒星周围的宜居带中。科学家们将需要进一步的后续观测来逐一确认这些被开普勒望远镜先期圈定的候选目标。道格拉斯·哈金斯是华盛顿美国宇航局总部的开普勒项目科学家，他评价说：“这是我们寻找另一个地球的重要一步。”

Ｋｅｐｌｅｒ－２２ｂ距离我们约有６００光年。尽管其直径比地球大上不少，但是它的轨道公转周期约为２９０天，和地球相差不大。并且它围绕运行的中央恒星和我们的太阳非常相似，也是一颗光谱型为Ｇ的黄矮星，只是质量稍小，温度也相应地低了一些。

发现源于望远镜

开普勒空间望远镜是美国宇航局发射的一台专用于寻找系外行星的轨道天文台，它拥有空前的超高灵敏度，能够察觉遥远恒星哪怕最细微的亮度变化。如果一颗恒星周围存在行星，当这颗行星经过恒星前方时，它将遮蔽一部分恒星发出的光，从而导致恒星出现轻微的亮度变化，称为“凌星”，而开普勒望远镜所探测的正是这一效应。它运行在地球轨道上，对天空中超过１５万颗恒星进行仔细观察，确认它们有没有显示出这种亮度变化，如果发现有，为谨慎起见，它还需要至少３次重复观察才能最终做出确认或排除的决定。

威廉姆·布鲁基是宇航局加州埃姆斯研究中心科学家，也是开普勒望远镜项目的首席科学家，正是他领导了这一次发现Ｋｅｐｌｅｒ－２２ｂ的工作。他说：“这一次幸运之神垂青了我们。我们第一次观察到这颗系外行星可能存在的凌星线索是在望远镜升空调试工作完成后仅仅３天的时候，而到了２０１０年假期的时候我们终于观察到３次重复显现的凌星现象，从而可以确定此项发现。”

还有６４颗候选星球

一旦开普勒望远镜锁定一个目标，科学家们还将调动地面上的大型望远镜以及宇航局在轨运行的斯皮策空间红外望远镜帮助进行确认。开普勒望远镜所观察的夜空是一小块固定的夜空区域，该天区位于天鹅座和天琴座附近区域，这片天区在地面只有在春季至初秋这段时间才能进行观察。从地面进行的辅助性观测将帮助科学家们最终确定他们的发现。

截至２０１１年２月份，科学家们共报告发现５４颗位于宜居带的系外行星候选体，其中Ｋｅｐｌｅｒ－２２ｂ是首颗得到确认的。有关此项发现的内容将在《天体物理学报》发表。

１２月５日至９日，开普勒小组正在加州埃姆斯研究中心举行科学会议，宣布他们新发现的１０９４颗系外行星候选体。自从上一批候选体于今年２月份发布之后，开普勒望远镜小组圈定的系外行星候选体数量又增长了大约８９％，总数达到２３２６颗。其中大约２０７颗大小接近地球，６８０颗是所谓的“超级地球”（即比地球稍大），１１８１颗大致和海王星大小相当，２０３颗接近木星大小，另有５５颗大小超过木星。

这些发现主要基于开普勒望远镜在２００９年５月至２０１０年９月之间进行的观测，其中小体积行星的发现数目大增。今年２月份以来，地球大小和“超级地球”类别的系外行星候选体数量增加了２００颗以上，增长超过１４０％。这一成果暗示在银河系中大小相当于地球１～４倍的行星的存在可能相当普遍。

目前我们知道其中有４８颗候选体位于它们各自的宜居带中。这一数字相比２月份时的５４颗有所下降，这是因为开普勒小组在２月份之后采用了更加严格的宜居带定义，其中引入了大气温室效应，这将导致宜居带的范围向外侧延伸。

娜塔莉·巴塔哈是加州圣琼斯州立大学的科学家，同时也是开普勒项目科学组副组长，她说“地球大小系外行星数量的惊人增长告诉我们开普勒望远镜将要探测到的将是何种行星：它们不但大小和地球相仿，并且它们还可能是宜居的。”

移民外星3大难题

美国航空航天局（ＮＡＳＡ）局长格里芬曾表示，从理论上讲，一颗行星上的物种是不可能永久生存下去的。目前，天文学家总共发现了５个 星系可能存在宜居行星，它们是：距离地球２６光年的猎犬座Ｂｅｔａ ＣＶｎ、距离地球４２光年的ＨＤ１０３０７、金属元素含量约为太阳一半的ＨＤ２１１４１５、天蝎座Ｓｃｏ１８、飞马座５１。 不过，从目前的情况看，人类想要移民外星似乎希望渺茫。移民外星有哪些困难需要克服呢？

难题一：确定宜居行星标准

美国天文学家特恩巴尔博士总结出“宜居行星”的四大标准：１、至少存在３０亿年，这样才足以形成行星并产生生命；２、中心恒星体积不能超过太阳的１．５倍；３、应有足够多的铁元素，才能形成类地行星；４、中心恒星应处于既非红巨星、也非白矮星的发展阶段，这样周围行星上的生命才有足够长的生存时间。

难题二：如何到达宜居行星

如果按照航天飞机目前的速度，前往距地球４光年左右的星球需要大约１５万年时间。人类要想移民外星必须造出和光速一样快的交通工具。据悉，美国空军和ＮＡＳＡ目前正在秘密研究一种“空间发动机”飞行器，并有望在５年内造出样机进行测试。一旦测试成功，那么从地球前往火星只需３个小时，前往距地球１１光年的星球只需８０天。

难题三：解决生命保障问题

目前，美俄等国已在国际空间站里培育了１００多种农作物，果蝇、蜘蛛、鱼类等动物在失重状态下也可以生长、繁殖。如果这种技术能应用到宜居行星上，人类的生存问题就容易解决了。此外，移民外星后人类能否繁衍也是一个问题。

（津报网）