發(fā)現(xiàn)新宜居星球?
這顆新行星名為Proximab,由英國倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院的埃斯庫德教授(Guillem Anglada-Escudé)帶領(lǐng)的跨國團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),是有史以來離地球最近,據(jù)稱可能適合人居住的行星。它位于太陽系旁半人馬星系中,距離地球僅4.22光年((約40萬億公里),比2015年美國航太總署(NASA)發(fā)現(xiàn)的宜居星球克卜勒452B(Kepler-452b)近很多,后者距離地球1400光年。
據(jù)埃斯庫德教授研究團(tuán)隊(duì)推斷,PROXIMAB質(zhì)量約為地球的1.3倍,氣候溫和,表面溫度可能為30℃~40℃,可能有液態(tài)水存在。PROXIMAB圍繞恒星比鄰星一周約只有11天,比地球一年時(shí)間短很多。科學(xué)家們未來會(huì)再持續(xù)觀測是否有其他有利于生存的條件。
埃斯庫德教授表示:“水、二氧化碳及石頭,這些構(gòu)成生命所需物質(zhì),都可能存在于這行星上,想起來都有趣。這是一個(gè)很好的起點(diǎn),觀察太陽系以外的生命。這次發(fā)現(xiàn)讓人振奮。” Proxim ab的發(fā)現(xiàn),引發(fā)了全球尤其是天體物理學(xué)家們的關(guān)注。因?yàn)榇蠹叶荚谄惹袑ふ遗c地球類似的可宜居星球,而PROXIMAB在很多關(guān)鍵性層面與地球最為接近。
埃斯庫德教授說:“我們有理由相信這顆行星可能適宜居住?!?/p>
天體物理學(xué)家Eamonn Kerins也很激動(dòng),認(rèn)為發(fā)現(xiàn)Proximab是個(gè)了不起的大事:“發(fā)現(xiàn)這顆離太陽系最近的星球,不僅意味著找到了一顆行星,一顆與地球大小類似的行星,而且還有可能確定它的位置,確定它的可宜居性——盡管還有很多疑慮與警告——這讓我們明白,這種星球在銀河系并非一個(gè),可宜居性星球可能有很多。”
埃斯庫德教授所率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),將其研究成果發(fā)表在《自然》雜志上,并且具體描述了他們的發(fā)現(xiàn)過程:2016年1月,他們通過設(shè)在智利北部沙漠中的歐洲南方天文臺(tái)(European Southern Observatory,ESO)提供的望遠(yuǎn)鏡,觀測到比鄰星以大約每小時(shí)5公里——相當(dāng)于一個(gè)人悠閑漫步的速度——在朝著地球的方向上前后擺動(dòng)。在反復(fù)核對(duì)2000~2014年的一個(gè)不確定數(shù)據(jù)集并排除其他可能原因后,研究人員確定,這一細(xì)微的擺動(dòng)是由繞軌道運(yùn)行的一顆行星的拖拽造成的。
埃斯庫德教授說:“從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看,這是毋庸置疑的。我們發(fā)現(xiàn)有一顆行星繞比鄰星運(yùn)轉(zhuǎn)?!蹦蔷褪荘roximab。
此后,進(jìn)一步的研究讓科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),PROXIMAB可能由巖石組成,距離它的恒星比鄰星只有750萬公里,大約是地球與太陽距離的5%,但比鄰星屬于紅矮星,紅外線輻射遠(yuǎn)低于太陽。
Proximab引發(fā)的質(zhì)疑
當(dāng)然,還有不少科學(xué)家持有不同意見。英國華威大學(xué)的系外行星專家DON POLLACCO教授指出:“當(dāng)我們觀察是什么因素賦予了地球宜居環(huán)境時(shí),類似地球磁場這樣的一些因素就會(huì)顯得十分重要。但我們目前完全沒有辦法去測量一顆系外行星的磁場強(qiáng)度,因此我們只能選擇忽略這一點(diǎn)?!?/p>
D o n Poll a c c o教授還表示,Proximab還有一些方面的特點(diǎn),可能會(huì)影響它成為可宜居行星。比如溫度問題。按照埃斯庫德教授及其團(tuán)隊(duì)的研究,雖然目前仍然不太確定這顆行星的表面溫度為多少,但由于其大氣的不同,而且Proximab的自轉(zhuǎn)被潮汐鎖定(tidallylocked),推斷Proximab可能永遠(yuǎn)以同一面面對(duì)比鄰星,也就是某一半球長年為白晝、另一面則是永無止盡的黑夜。
Don Pollacco教授說:“熱量從一個(gè)半球傳往另一個(gè)黑暗半球的唯一途徑,要么是從行星內(nèi)部傳導(dǎo)過去,要么就依靠大氣的流動(dòng)——當(dāng)然前提是它有大氣層的話。有人猜想,如果這個(gè)行星一個(gè)半球是高溫的,另一個(gè)半球是低溫的,那么在這兩個(gè)半球之間應(yīng)該會(huì)存在一個(gè)溫度適宜的區(qū)域。”他開玩笑說:“大概就像這樣:往這邊多走幾步你就被烤焦了,但如果往那邊多走幾步的話,你就被凍僵了。”
但是,埃斯庫德教授依然十分樂觀。他說,如果Proximab有大氣層或者海洋,其溫度將有可能重新調(diào)整。即使有潮汐現(xiàn)象,也有可能有很多的流動(dòng)之處,就像地球的河流一樣。
Don Pollacco教授卻認(rèn)為,現(xiàn)在討論P(yáng)ROXIMAB是否宜居還為時(shí)過早:“雖然已經(jīng)對(duì)該行星進(jìn)行了觀察,但是這些觀察提供不了任何有助于了解該行星本身的東西。承認(rèn)這一點(diǎn)至關(guān)重要。”他指出,沒有證據(jù)表明Proximab有大氣層或者水。
埃斯庫德教授承認(rèn),關(guān)于新世界,還有很多東西需要下一步分解。但是想一想這個(gè)行星質(zhì)量至少是地球的1.3倍,密度未知,意味著科學(xué)家們只能進(jìn)行有根據(jù)的推測,推斷它有可能是巖石狀的,是小行星中曾被觀測過的一顆行星。
此外,還有其他疑團(tuán)需要科學(xué)家們解開。該行星的位置就是困擾科學(xué)家們的問題之一。雖然Proximab只距離地球4.2光年,但對(duì)人類而言依然十分遙遠(yuǎn)。宇航員前往月球的火箭時(shí)速為3.9428萬公里,若用此速度前往Proximab,至少要13萬年才能抵達(dá)。運(yùn)用現(xiàn)在的技術(shù),最快也需要7萬年才能抵達(dá)Proximab。
下一步將做什么?
今年4月,“突破攝星”(Starshot)計(jì)劃已經(jīng)獲得高達(dá)1億美元的研究經(jīng)費(fèi)。該計(jì)劃的任務(wù)是在我們有生之年,抵達(dá)半人馬座阿爾法星。半人馬座阿爾法星是距離我們最近的星系,在大約4.3光年(40萬億公里)外。
哈佛大學(xué)的物理學(xué)家、Starshot探索計(jì)劃顧問委員會(huì)主席AVI LOEB介紹說,未來5到10年間,其團(tuán)隊(duì)將會(huì)花費(fèi)1億美元預(yù)算中的大部分資金,用于實(shí)現(xiàn)激光帆動(dòng)力系統(tǒng)。他表示,隨著對(duì)納米飛行器進(jìn)一步完善,未來的激光動(dòng)力能夠每年以低成本發(fā)射大量的納米飛行器。通過發(fā)射一大批飛行器,可以通過太空接力的方式,讓所拍攝到的Proximab照片更快速傳回地球。
Loeb說,目前地球上所有的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng),都無法拍攝到Proximab的照片,人類對(duì)于這顆類地行星的好奇心,尤其是是否存在生命,讓Starshot探索計(jì)劃更為緊迫。
Loeb表示,即使Proximab上并無生命存在,但這樣的探索仍然有價(jià)值:“比鄰星的生命周期是數(shù)萬億年,比太陽系的生命周期長數(shù)千倍?!币虼?,如果太陽在50億年之后“死亡”,那么圍繞比鄰星的一顆行星,將會(huì)是人類文明能夠遷徙的最自然選擇。
未來兩年的目標(biāo)
今年3月,據(jù)英國媒體報(bào)道,未來2年,科學(xué)家們將對(duì)2萬個(gè)恒星系統(tǒng)進(jìn)行觀察,對(duì)7萬顆紅矮星進(jìn)行探索,以尋找外星生命。而圍繞紅矮星運(yùn)行的行星,可能比我們想象中的更有可能適宜居住。
尋找地外文明研究所(簡稱SETI)之前曾將紅矮星排在研究計(jì)劃之外,是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為紅矮星的宜居地帶小。但最近,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),生命的跡象有可能存在于紅矮星中。因此,未來2年,SETI將7萬顆紅矮星列入探索計(jì)劃,從中進(jìn)行挑選,然后將對(duì)最鄰近的2萬顆紅矮星進(jìn)行掃描。
SETI的研究數(shù)據(jù)使科學(xué)家們相信,環(huán)繞昏暗、長壽紅矮星的行星有著宜居的可能性。此外,系外行星觀測數(shù)據(jù)表明,六分之一至二分之一的紅矮星存在著宜居行星,對(duì)于類似太陽的紅矮星,這一比率將更大。
除了SE TI,美國太空總署也一直在尋找宜居行星。2015年7月24日,它宣布發(fā)現(xiàn)首顆太陽系外位于“宜居地帶”上體積最接近地球大小的行星(代號(hào)為“開普勒-452B”)。同年,美國太空總署高管CHARLES BOLDEN甚至信誓旦旦地說,未來20年里,他們會(huì)尋找到太陽系外的生命。
科學(xué)問答:人類是否可以移居新星球?
在Proximab被發(fā)現(xiàn)后,人們再次關(guān)心移居新星球的問題。他們希望了解人類未來是否可以移居Proximab,或者移居類似Proximab那樣的可宜居行星、以下是讀者與科學(xué)家們的問答。
問:發(fā)現(xiàn)Proximab,是否意味著我們找到了第二個(gè)家?或者說發(fā)現(xiàn)了外星文明?
答:不。我們甚至還不能確定Proximab是不是巖石行星,盡管研究者認(rèn)為它很像,并且從其他的行星軌道運(yùn)行方面做出了判斷。我們現(xiàn)在所知道的,是它處于一個(gè)稱為“宜居地帶”。這意味著如果這個(gè)行星現(xiàn)在有水,它有可能是液態(tài)的形式。但是還有很多重要的問題還沒有答案。我們不知道P r o x i m a b是否有水,是否有大氣層,是否有潮汐鎖定現(xiàn)象保護(hù)大氣免受高磁場破壞。P r o x i m a b可能處于可居住地帶,但它能否宜居卻是另一回事。
問:類似Proximab那樣的行星有多少?
答:數(shù)以千計(jì)——在我們太陽系之外——已經(jīng)統(tǒng)計(jì)的就有這么多。第一個(gè)被證實(shí)的行星是1992年4月21日,射電天文學(xué)家亞歷克山大·沃斯贊和達(dá)爾·福萊爾宣布發(fā)現(xiàn)兩顆圍繞脈沖星PSR1257+12運(yùn)行的行星。這是得到公認(rèn)的人類觀測到的第一個(gè)太陽系外行星系統(tǒng)。而三年后,即1995年的10月6日,瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的兩位天文學(xué)家米歇爾·邁耶和戴帝俄·奎羅茲在飛馬座一顆G型恒星(51 Pegasi)附近發(fā)現(xiàn)的行星,則是第一顆被確認(rèn)的圍繞主序星運(yùn)行的太陽系外行星。這項(xiàng)在上普羅旺斯天文臺(tái)完成的石破天驚的發(fā)現(xiàn),開啟了人類探測太陽系外行星的新篇章。到2013年10月25日,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)告訴我們,人類已經(jīng)在782個(gè)行星系統(tǒng)中探測到1028顆行星,其中有170顆屬于多行星系統(tǒng)(即有多顆行星圍繞同一顆母恒星公轉(zhuǎn),我們的太陽系就是一個(gè)多行星系統(tǒng))。但是,在這些行星中,目前知道的只有Proximab與地球距離最近。
問:到什么時(shí)候才能對(duì)Proximab有更多的了解?
答:這不好說。發(fā)現(xiàn)PROximab只是一個(gè)開始,科學(xué)家們將對(duì)它展開更全新的觀測,有可能要?jiǎng)佑脷W洲特大望遠(yuǎn)鏡(European Ex-tremely Large Telescope),以直接捕捉Proximab的圖像;至于到2018年才問世的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(The James Webb Space Telescope),屆時(shí)也有可能派上用場。無論如何,Proximab將成為在宇宙中其他地方搜尋生命存在證據(jù)的首要目標(biāo)。事實(shí)上,半人馬座阿爾法星也將是人類首次嘗試星際旅行,也就是所謂的“突破攝星”計(jì)劃的目的地。
問:地球人能靠近Proximab嗎?
答:不可能,至少是目前不可能。運(yùn)用現(xiàn)在的技術(shù),最快也需要7萬年才能抵達(dá)Proximab。進(jìn)一步看,即使是俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納和著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金攜手啟動(dòng)的“突破攝星”計(jì)劃,以五分之一的光速前進(jìn),到達(dá)Proximab也需要幾十年。
問:新發(fā)現(xiàn)的Proximab,是不是太陽系的行星之一,就像我們發(fā)現(xiàn)的其他行星一樣?
答:我們還不知道。科學(xué)家們說他們已經(jīng)觀察到微弱的信號(hào)。但是現(xiàn)在說已經(jīng)確認(rèn)Proximab的存在還為時(shí)尚早。
問:天體物理學(xué)家們是否認(rèn)為,在宇宙的別處有生命存在?
答:很多科學(xué)家對(duì)此持樂觀態(tài)度。但是,在Proximab是否存在生命,或者將來能否宜居,依然是個(gè)謎。至少現(xiàn)在還是如此。
擁抱新世界
新發(fā)現(xiàn)、智能裝置、雄心勃勃的夢想家……使探索太陽系外宜居星球再次成為全球激動(dòng)的熱點(diǎn)。
看上去不過是光禿禿、毫無價(jià)值的巖石,但事實(shí)是,從剛剛發(fā)現(xiàn)的Proximab行星上,科學(xué)家們推斷,可能它的表面有液態(tài)水存在。Proximab繞著Proxima恒星的軌道轉(zhuǎn),Proxima是離太陽最近的恒星。當(dāng)然,Proximab的發(fā)現(xiàn)并不意味著人類確實(shí)找到了宜居的新星球——不管它是否有大氣層。如果水和空氣真的存在,這個(gè)新世界將成為宜居星球,而不是外星人的家。
但是,這一切,都只是一種可能。
關(guān)于新世界,令人激動(dòng)的不是我們已經(jīng)知道了的事實(shí)(至今我們幾乎一無所知),而是它的未知部分以及包含著的可能性。這是個(gè)機(jī)會(huì),可以讓人們了解在Proxima這紅色星球之下是否有生命,可以讓人們探討能否從40萬億公里之外的地球認(rèn)識(shí)它。盡管太空距離遙遠(yuǎn),但差不多可以說,或許有那么一天,某個(gè)人會(huì)登上它,展開調(diào)查、參觀,或者看看那里是否有別的生命形態(tài)。種種可能性讓人激動(dòng)震撼,這就是太空探索給人帶來的期盼。
昔日輝煌
明年是人類第一顆人造衛(wèi)星sputnik問世60周年(編者注:1957年10月4日,蘇聯(lián)把人類第一顆人造地球衛(wèi)星送上天)。幾十年之間,世界發(fā)生了眾多的奇跡。人類能從皎潔的月球回望美麗的地球——然后平安返回地球。擁有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的衛(wèi)星,創(chuàng)造出了一個(gè)新世界。在這個(gè)新世界里,人們再也不會(huì)迷路——全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)人類地域觀念的改變,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了手表對(duì)人們的時(shí)間觀念的改變。機(jī)器人的小車輪碾過火星的平原,沖向土星的環(huán)形山,而哈勃太空望遠(yuǎn)鏡則為人類展現(xiàn)了太空新景觀。如果你用心,或許你能發(fā)現(xiàn)銀河系的點(diǎn)點(diǎn)繁星,猶如在深海中的沙粒。
盡管如此,太空后來還是變得有點(diǎn)沉悶:超過40年,沒有男人曾經(jīng)進(jìn)入地球低軌道進(jìn)行探險(xiǎn)(至今也沒有女性這么做過)。美國宇航員和俄羅斯宇航員在國際空間站來來往往,除了提及他們要去的目的地,他們的計(jì)劃很少對(duì)外公布。在20世紀(jì)60年代,他們乘坐的太空艙連設(shè)計(jì)也都是相似的。幾乎太陽系的所有行星都被探索了,但為了保守秘密,幾乎沒有即時(shí)畫面被提供出來。
太空的開發(fā)利用應(yīng)該是各種各樣事物的整合,包括陸軍、空軍和海軍等方面的運(yùn)作。但是,在太空開發(fā)上,GPS扮演的角色——比如說,Google地圖的價(jià)值卻很少被提及。有些公司利用發(fā)射衛(wèi)星進(jìn)入軌道賺錢,而不僅僅是為政府做事。但還有個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí),就是在太空開發(fā)領(lǐng)域,最大的生意是通過衛(wèi)星給電視觀眾提供了若干個(gè)衛(wèi)星電視頻道。這一度成為人類超越的同義詞了。
今天巨變
如今,情況已經(jīng)改變。技術(shù)的進(jìn)步使得超級(jí)計(jì)算機(jī)能縮小到袖珍版。人類可以通過太空船在更小的軌道上做更多的事。新一代企業(yè)家在硅谷萌生——他們有愛冒險(xiǎn)的資本家撐腰——他們正在研發(fā)高能量的新裝置,新裝置的規(guī)格從鞋盒到冰箱大小不一,而且能搭載數(shù)十人甚至數(shù)百人飛起來。這些機(jī)器能量巨大,而且比之前的更加便宜。這些新裝置使太空探索重新變得樂趣無窮。
第一批新民營企業(yè)生意建立在由太空返回地球容易獲得的東西——數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。盡管很多公司如DIgital Globe幾十年以來一直在拿衛(wèi)星圖像賣錢(編者注:DIgital Globe公司于1992年成立于美國丹佛市,由幾位前NASA科學(xué)家創(chuàng)立,主要是通過遙感衛(wèi)星收集衛(wèi)星圖像信息,這些信息可應(yīng)用于國防、公共安全、地圖繪制、環(huán)境監(jiān)測、資源探測等領(lǐng)域)。這些公司的顧客多半是神出鬼沒的神秘人物,甚至是軍方人士。但是,相比于今天的企業(yè),如Planet公司、Black Sky公司和Spire公司,它們不僅希望出售給大腕們關(guān)注的照片,還提供全面的、持續(xù)更新的全球性數(shù)據(jù)配套服務(wù)。更優(yōu)質(zhì)的機(jī)器自我完善程序,必須能夠不斷挖掘新資料,如莊稼、船只、交通、野生動(dòng)物、環(huán)境等。從環(huán)保斗士到對(duì)沖基金,這些數(shù)據(jù)人人都能使用。再加上那些潛在的、小而聰明的衛(wèi)星,通過電話或者數(shù)以億兆的互聯(lián)網(wǎng)裝置,已經(jīng)和億萬人發(fā)生了成百上千種聯(lián)系。而太空新時(shí)代將給未來世界帶來更多的變化。
這僅僅是個(gè)開始。Elon Musk(編者注:美國特斯拉汽車公司Tesla Motors董事長兼CEO,這位來自硅谷的汽車門外漢,正做著改造火星的“火星夢”。在他看來,火星是“一間需要修理一下的屋子”,可以通過向火星兩極地區(qū)投放核彈的方式,實(shí)現(xiàn)火星環(huán)境的快速升溫。只要火星的溫度能夠上升,它的居住環(huán)境就將得到顯著改善),還有美國太空探索技術(shù)公司Space X公司,他們都在嘗試著到火星開發(fā)殖民地,希望建造能飛到火星的太空船(今年6月,Space X公司使用“獵鷹”-9號(hào)火箭將2顆全電推進(jìn)商業(yè)通信衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。2015年3月,Space X公司也執(zhí)行過同樣的任務(wù))。至于亞馬遜總裁Jeff Bezos,他的太空探索公司藍(lán)源也在緊鑼密鼓地工作,期待有朝一日能看到太空中充滿自動(dòng)化工廠和小行星礦;俄羅斯著名投資人Yuri Milner,他最早投資臉書,目前還投資1億美元探尋其他星球的文明。他也投資了其他行星如比鄰星的研究項(xiàng)目。該項(xiàng)研究的計(jì)劃是以五分之一的光速飛往離我們最近的比鄰星,并發(fā)回照片——太空飛船非常小,所以使得衛(wèi)星也小如鞋盒,形狀看上去像艘戰(zhàn)艦。
新生活新文明
即使這些民營企業(yè)的太空計(jì)劃失敗了,他們的太空復(fù)興嘗試依然具有指導(dǎo)意義,而且令人興奮。比如說,在地球上,各國總是在做各種事務(wù)中的擔(dān)當(dāng)角色,如保護(hù)國有衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施,總要立法確保商業(yè)衛(wèi)星在太空探索上的合法性。但在接下來的許多年,大批硬件消耗過后,人們開始明白要更好地利用數(shù)據(jù)。日益增長的明星民營企業(yè),承諾要減輕政府負(fù)擔(dān),用源源不斷的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)新時(shí)代的太空夢。
對(duì)民營企業(yè)來說。他們對(duì)殖民太空沒有什么物質(zhì)需求,也不會(huì)為了回答宇宙生活空間等問題而去太陽系探索行星。沒有太空之旅,沒有太空知識(shí),他們也能生存下去。但是,他們看到了各種可能性,他們心存敬意,制訂計(jì)劃。他們可能不會(huì)成功,他們的行星探索最終可能就是些毫無價(jià)值的巖石。但最終,太空可能就是被堅(jiān)果殼包裹的虛空。
但,再一次,太空或許不是虛空。
本刊整理自《南方都市報(bào)》