HD85512b體(ti)重約(yue)為地球(qiu)的3.6倍,位(wei)(wei)置(zhi):太(tai)陽(yang)系外,位(wei)(wei)于船帆座(zuo),繞一顆(ke)橙矮星軌道運行。它距離(li)地球(qiu)約(yue)35光年。(注:“光年”是長(chang)度單位(wei)(wei),通俗講就是光走一年的距離(li),光速約(yue)為每秒30萬千(qian)米(mi),1光年約(yue)為9.5萬億千(qian)米(mi)。)溫度特征約(yue)為30℃至50℃,非常(chang)濕(shi)熱。
HD85512b位(wei)于船帆(fan)座,繞(rao)一(yi)顆橙矮星軌道運行。借助于歐洲(zhou)南(nan)方天(tian)文臺位(wei)于智利的(de)高精(jing)度視(shi)向速度行星搜索器(qi)(以下簡(jian)稱(cheng)HARPS),天(tian)文學(xue)家發現了這顆行星。視(shi)向速度觀(guan)測是一(yi)項行星搜索技術,通過(guo)觀(guan)測恒星光線的(de)變化確定(ding)繞(rao)其運行的(de)行星產生的(de)引力拖拽。HARPS獲取的(de)數據顯示(shi)HD85512b的(de)質量是地球的(de)3.6倍,與母(mu)星之間的(de)距離(li)允許表(biao)面(mian)液態水存在。科學(xue)家表(biao)示(shi)液態水的(de)存在對生命的(de)形成(cheng)至關重(zhong)要(yao)。
研究(jiu)領導人(ren)、就職于哈佛-史密(mi)森(sen)尼(ni)天體(ti)物(wu)理學中(zhong)心和(he)馬(ma)克(ke)斯·普朗克(ke)天文研究(jiu)所的(de)(de)麗薩·凱爾特(te)納格說:“只有行星(xing)與(yu)所繞恒星(xing)間(jian)(jian)的(de)(de)距(ju)離(li)不(bu)遠(yuan)不(bu)近,才允(yun)許液態水的(de)(de)存在。如(ru)果以我們的(de)(de)太陽(yang)系(xi)作為(wei)參照,HD85512b與(yu)橙矮星(xing)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)距(ju)離(li)比金星(xing)與(yu)太陽(yang)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)距(ju)離(li)略遠(yuan)。”在這一距(ju)離(li)內(nei),HD85512b從恒星(xing)獲取(qu)的(de)(de)能量(liang)可能略高(gao)于地球從太陽(yang)獲取(qu)的(de)(de)能量(liang)。
根據凱(kai)爾(er)特(te)(te)納格與同事進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)計算,HD85512b的(de)(de)(de)云覆蓋率至少達(da)到(dao)50%,說(shuo)明能(neng)夠(gou)將足夠(gou)能(neng)量反(fan)射(she)到(dao)太空以防止表面(mian)過熱。通常情況下,地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)云覆蓋率為60%。50%的(de)(de)(de)云覆蓋率意味著(zhu)HD85512b的(de)(de)(de)部(bu)分天空呈(cheng)多云狀態(tai)。HD85512b能(neng)否擁有水蒸汽云取決于是否擁有與地(di)(di)球(qiu)(qiu)類似(si)的(de)(de)(de)大氣層(ceng),但當前的(de)(de)(de)科學儀器還無法確定距離地(di)(di)球(qiu)(qiu)如(ru)此遠(yuan)的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)是否具備這一特(te)(te)征(zheng),不過在未(wei)來人(ren)類一定可以到(dao)達(da)這顆星(xing)球(qiu)(qiu)。
凱爾特納格指(zhi)出,行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)形成(cheng)模(mo)型顯示質(zhi)量是(shi)(shi)(shi)地球10倍以上的行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)擁(yong)有(you)大氣(qi)層,主要(yao)由氫(qing)氣(qi)和(he)(he)氦氣(qi)構成(cheng)。包括HD85512b在(zai)(zai)(zai)內質(zhi)量較小的行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)更(geng)有(you)可(ke)能擁(yong)有(you)與地球類(lei)似的大氣(qi)層,主要(yao)由氮(dan)氣(qi)和(he)(he)氧氣(qi)構成(cheng)。HD85512b是(shi)(shi)(shi)迄今為(wei)止發(fa)現(xian)的第(di)二顆(ke)有(you)待(dai)證(zheng)實的處于恒星(xing)(xing)(xing)(xing)適居區的系外(wai)多巖行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)。適居區的溫度既(ji)不太(tai)高,也不太(tai)低,允許(xu)液(ye)態水(shui)存在(zai)(zai)(zai)。另外(wai)一(yi)顆(ke)是(shi)(shi)(shi)Gliese 581d,同(tong)樣借助HARPS發(fa)現(xian),位于適居區內溫度較低的一(yi)側(ce)。2010年,天文學(xue)家發(fa)現(xian)了行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)Gliese 581g,一(yi)度被稱之為(wei)“與地球最為(wei)接(jie)近(jin)的行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)”。這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)引發(fa)不小爭(zheng)議,有(you)專家指(zhi)出Gliese 581g不過是(shi)(shi)(shi)一(yi)次“數據故(gu)障”。美(mei)國德克(ke)薩(sa)斯州大學(xue)阿靈頓分校天文學(xue)項目負責人曼弗雷德·庫(ku)特茲表(biao)示,科學(xue)家需(xu)要(yao)獲取(qu)更(geng)多信息,才能判斷這顆(ke)新發(fa)現(xian)的行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)否有(you)生(sheng)命(ming)存在(zai)(zai)(zai)。他(ta)在(zai)(zai)(zai)提到此項研究時說:“無法獲取(qu)有(you)關這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)大氣(qi)的更(geng)多信息并不是(shi)(shi)(shi)他(ta)們(men)的過錯。大體上說,它是(shi)(shi)(shi)一(yi)個非常有(you)實力的候選者。”除了體積和(he)(he)位置外(wai),HD85512b還(huan)有(you)其他(ta)有(you)利于生(sheng)命(ming)形成(cheng)和(he)(he)存在(zai)(zai)(zai)的因素。
HD85512b的(de)(de)軌道接近圓(yuan)形(xing),氣候較為(wei)穩(wen)定,所繞(rao)恒星HD85512年代比(bi)太陽久遠(yuan),活躍(yue)性較低,降低了(le)電(dian)磁暴破壞(huai)大(da)氣層(ceng)的(de)(de)可能性。庫特茲指(zhi)出,這個系(xi)統的(de)(de)年齡為(wei)56億歲,讓生命有機會形(xing)成(cheng)(cheng)和進化。相比(bi)之下,太陽系(xi)形(xing)成(cheng)(cheng)于大(da)約46億年前。鑒于當(dang)前的(de)(de)太空旅行速度,人(ren)類不可能造(zao)訪(fang)HD85512b。研究領導人(ren)凱爾特納格表示HD85512b可能非常潮(chao)濕(shi)而悶熱(re),引力是地(di)球的(de)(de)1.5倍。她開(kai)玩笑地(di)說:“在HD85512b亮面練習熱(re)瑜伽的(de)(de)費用絕(jue)對比(bi)地(di)球上(shang)便宜。”(來(lai)源(yuan):美國(guo)《國(guo)家地(di)理雜志》編譯:shooter)
不(bu)(bu)過這(zhe)顆“第二(er)地球”的(de)正(zheng)式(shi)名稱可一點也(ye)不(bu)(bu)浪漫,科學家(jia)們給它的(de)編號是(shi)一串冷(leng)冰冰的(de)數字(zi):HD85512b。這(zhe)顆行(xing)星位于(yu)南(nan)天的(de)船帆座,圍(wei)繞一顆橙矮星運(yun)(yun)行(xing)。天文學家(jia)們使(shi)用安裝在智利的(de)歐(ou)洲南(nan)方天文臺“高精度徑(jing)向(xiang)運(yun)(yun)動(dong)行(xing)星搜(sou)尋設備”(HARPS)獲(huo)得(de)了(le)這(zhe)一發(fa)現(xian)太陽系探索
徑向(xiang)速度法是(shi)搜尋系外(wai)行(xing)星(xing)中經常使(shi)用的(de)(de)(de)(de)一種技巧。由于(yu)周圍行(xing)星(xing)運行(xing)產生的(de)(de)(de)(de)引力影響,盡管很(hen)微弱,但是(shi)中央的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)仍然會(hui)顯示(shi)出微小的(de)(de)(de)(de)晃動,這是(shi)行(xing)星(xing)引力對其(qi)拖拽的(de)(de)(de)(de)結果。這樣一來,只要對中央恒星(xing)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)進(jin)行(xing)超高精度的(de)(de)(de)(de)測量,我們就能推知那(nei)顆看(kan)不見的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)的(de)(de)(de)(de)存在和質量大(da)小。
根據(ju)(ju)HARPS設備提供的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju),我(wo)們(men)知道這(zhe)顆行(xing)星(xing)的(de)(de)質(zhi)量(liang)約為地球質(zhi)量(liang)的(de)(de)3.6倍,而這(zhe)顆行(xing)星(xing)圍繞(rao)恒星(xing)運行(xing)的(de)(de)距離(li)恰到好(hao)處(chu),這(zhe)使得其地表存(cun)在液(ye)態(tai)水的(de)(de)可能性大增。科(ke)學家們(men)認為液(ye)態(tai)水對于生命的(de)(de)生存(cun)十分關鍵。
在美(mei)國(guo)哈佛-史密(mi)松天體物理中心(xin)以(yi)及德國(guo)馬普研究所(suo)任職的麗薩·卡爾騰內格(Lisa Kaltenegger)博士(shi)是(shi)這(zhe)項研究的首席科學家,她說:“這(zhe)顆行星(xing)所(suo)處的位(wei)(wei)置恰(qia)好(hao)位(wei)(wei)于宜(yi)居(ju)帶的外(wai)緣。如(ru)果(guo)將它移(yi)動到我(wo)們(men)太(tai)陽系內,那么它的軌(gui)道位(wei)(wei)置大致就位(wei)(wei)于金(jin)星(xing)軌(gui)道稍稍外(wai)側(ce)。在這(zhe)個距離上,這(zhe)顆行星(xing)從它的太(tai)陽那里得到的熱量僅僅比(bi)地球接收到的稍多(duo)一些(xie)。”
卡爾騰內格和她(ta)的(de)同事們的(de)計算顯示只(zhi)要這顆行(xing)(xing)星的(de)表面云(yun)覆蓋量至少達到50%,就(jiu)足以將多余的(de)熱量反(fan)射回太空(kong),從而(er)保證其表面溫(wen)度不(bu)至于(yu)過高。一般而(er)言(yan)地球的(de)平均云(yun)覆蓋量接近60%,因(yin)此行(xing)(xing)星HD85512b上(shang)空(kong)飄滿云(yun)朵也(ye)并非(fei)完全(quan)不(bu)切實際的(de)幻想。
當然(ran)至(zhi)于這(zhe)種云(yun)具(ju)體是由什么成(cheng)分構成(cheng)的(de)就(jiu)另當別論了,要(yao)想存在類(lei)(lei)似地(di)球(qiu)那樣的(de)水冰晶云(yun),那就(jiu)要(yao)求這(zhe)顆星球(qiu)上擁有(you)和地(di)球(qiu)成(cheng)分類(lei)(lei)似的(de)大氣層。而要(yao)驗證這(zhe)一(yi)點(dian),光靠現(xian)有(you)的(de)技術設備還辦不(bu)到(dao)。
卡爾騰內格表示,根據現有(you)(you)的行星形成模型(xing),質(zhi)(zhi)量超過10倍地球質(zhi)(zhi)量的“巨型(xing)行星”,其大氣(qi)成分將主要以氫氣(qi)和(he)氦氣(qi)為主。而(er)質(zhi)(zhi)量稍(shao)小的行星,包括行星HD85512b這樣級別的,就(jiu)更有(you)(you)可(ke)能(neng)擁(yong)有(you)(you)類似地球的大氣(qi)成分,即以氮氣(qi)和(he)氧氣(qi)為主。
“第二(er)個地球”的有力候選者
數據顯(xian)示,HD85512b的質量約(yue)為地(di)(di)球的3.5倍,可(ke)能存在液態水;而且它的大小適中,大氣(qi)層的主要成分(fen)也極(ji)有(you)可(ke)能是(shi)氧和氮,而不是(shi)氫(qing)和氦(hai)。此外,這顆行星的圓形軌道十分(fen)穩定,其環繞的恒星也比太陽更為成熟。這意味著HD85512b表(biao)(biao)面(mian)不同地(di)(di)區的氣(qi)候(hou)不會出現強(qiang)烈(lie)的反差,而且也不容易像地(di)(di)球一(yi)樣受到強(qiang)烈(lie)太陽活動(dong)的干擾(rao)。科學家推斷,HD85512b約(yue)一(yi)半(ban)的表(biao)(biao)面(mian)積處(chu)于(yu)云層覆(fu)蓋之下(xia)(地(di)(di)球的云層覆(fu)蓋率(lv)為60%),足(zu)以保(bao)證(zheng)適應溫熱(re)環境的生物生存繁衍。
這顆(ke)行星(xing)是我們探測到的第二顆(ke)似乎(hu)位于宜(yi)居(ju)帶的巖石行星(xing)。所謂宜(yi)居(ju)帶是指一顆(ke)恒星(xing)周圍不(bu)(bu)近也不(bu)(bu)遠的位置,其溫度范圍能允許(xu)水以液(ye)體狀態存在。
而另一顆(ke)“潛在第二地球” Gliese 581d也是(shi)在先前使用HARPS設備發現(xian)的(de)(de)。這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)剛好位(wei)(wei)于宜居帶區域(yu)的(de)(de)外(wai)側(ce)邊緣。除此(ci)之外(wai)還有一顆(ke)系外(wai)行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)呼聲(sheng)很(hen)(hen)高(gao),那就是(shi)2010年(nian)宣布發現(xian)的(de)(de)Gliese 581g。但是(shi)這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)發現(xian)存(cun)在很(hen)(hen)大(da)爭議,學界甚至有專家質(zhi)疑(yi)這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)根本就不存(cun)在,發現(xian)者探測到的(de)(de)信號不過是(shi)一些雜音干(gan)擾而已(yi)。
曼菲(fei)爾(er)德·康茲(Manfred Cuntz)是(shi)美國德克薩(sa)斯大學(xue)天文項目主(zhu)管(guan),他對此項發現態度審(shen)慎,認為(wei)任(ren)何人在(zai)宣稱外星人可(ke)能存在(zai)于(yu)某(mou)顆星球表面(mian)時應(ying)當十分謹慎,并且應(ying)當提(ti)供更多的信息。他說(shuo):“目前我們沒有(you)這顆行(xing)星大氣(qi)層方(fang)面(mian)的相關數據,但這不是(shi)他們的錯。看(kan)起來這顆行(xing)星確實與(yu)眾不同,是(shi)一個很有(you)希望的候(hou)選目標。”
康茲還補(bu)充說(shuo):“除了它得天獨厚的大小和(he)位置優勢,行星(xing)HD85512b還有另(ling)外兩點值得注意,并使它成為可能存在生命(ming)體(ti)的強(qiang)有力的候(hou)選者(zhe)。”
首先(xian)這(zhe)(zhe)顆行(xing)星(xing)的(de)(de)軌道幾乎是正圓的(de)(de),這(zhe)(zhe)將給它(ta)的(de)(de)表面(mian)帶來持久的(de)(de)穩(wen)定(ding)的(de)(de)氣候(hou),并且它(ta)的(de)(de)“太陽”——恒星(xing)HD85512的(de)(de)年(nian)齡(ling)(ling)要比我們的(de)(de)太陽大(da)一些,也就(jiu)意味著更加不活躍,這(zhe)(zhe)就(jiu)減小了發生大(da)規模電磁風(feng)暴摧毀整(zheng)個行(xing)星(xing)表面(mian)大(da)氣層這(zhe)(zhe)種災難發生的(de)(de)可能性。最后(hou),這(zhe)(zhe)一行(xing)星(xing)系統的(de)(de)年(nian)齡(ling)(ling)大(da)致為56億年(nian)左(zuo)右,這(zhe)(zhe)就(jiu)給了生命(ming)以足夠長的(de)(de)時間進化和發展。相比之下(xia),我們太陽系的(de)(de)年(nian)齡(ling)(ling)約為46億年(nian)。
卡爾騰內格(ge)表示,根據現(xian)有的(de)(de)技(ji)術,在可預見的(de)(de)將來(lai)人類還(huan)不可能駕駛飛船(chuan)親(qin)自前去(qu)這顆(ke)星球(qiu)考察。但是(shi)如果(guo)我(wo)們有一天真的(de)(de)飛臨這顆(ke)星球(qiu)上(shang)空,我(wo)們眼(yan)前的(de)(de)景象一定是(shi)充滿異域(yu)風味的(de)(de):泥(ni)濘,炎熱(re),重力(li)是(shi)地球(qiu)表面的(de)(de)1.5倍。她開(kai)玩笑說:“在它向陽的(de)(de)那一面,或許你不必花錢去(qu)練功房就可以做熱(re)瑜(yu)伽。”