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移居太空你准备好了吗?

2019-8-18 8:38:00 来源:山东商报

        近日,“天文学家发现适合人类居住的超级地球”成为天文迷们中的“顶流”新闻。美国宇航局(NASA)透露天文学家在距离地球31光年远的地方,发现了可能有生命存在的超级地球“GJ 357 d’”,该系外行星位于星系宜居带,表面可能有液态水存在的可能。

 

  当下各种关于地球已被耗尽的说法正在盛行,而这一消息无疑令整个地球都沸腾不已。但是该行星是否真的适合人类居住,一切还只是个未知数。然而新希望来了。本周四,国外媒体报道称,大型红外望远镜詹姆斯·韦伯(James  Webb)将 于2021年发射升空,将对这些系外行星的大气情况进行进一步探测,届时一切谜底或将揭晓。或许,我们地球人是时候该考虑一下要不要移居外太空了?记者潘愈

 

  重大发现

 

  前不久,在完成对太空南部第一年的观测之后,美国宇航局(NASA)的凌日系外行星调查卫星(TESS)发现了一些有趣的新系外行星,它们距离地球只有31光年远。

 

  围绕我们太阳系外恒星运行的行星,多颗系外行星被发现围绕着一颗M型矮恒星运行,在九头蛇座中该恒星被称为“GJ 357”。这颗恒星比我们的太阳冷40%,只有太阳质量和大小的三分之一左右。针对围绕“GJ 357”运行的三颗系外行星的相关研究已经发表在最新一期《天文学与天体物理学》杂志上。

 

  围绕“GJ 357”恒星运转的第一颗系外行星被命名为“GJ 357 b”。这颗系外行星比地球大22%,质量比地球大80%,是一个名副其实的超级地球。它距离其恒星的距离比水星距离太阳的距离要近了11倍,研究人员估计它的平均温度为490华氏度。它每3.9天绕恒星运行一周。

 

  “我们把‘GJ 357 b’描述为‘热地球’。”研究合著者、加那利群岛天体物理研究所的天体物理学家恩里克·帕勒(Enric Pallé)表示,“虽然它不能孕育生命,但值得注意的是,它是迄今为止已知的第三颗离我们最近的凌日系外行星,也是我们拥有的最好的岩石行星之一,可以用来测量它可能拥有的任何大气层的组成。”

 

  寻找生命

 

  此外,研究人员还发现了更多系外行星的信号。就拿系外行星“GJ 357 d”来说,它也是一个超级地球,它的质量是地球的6.1倍,最有趣的是,它围绕恒星运行的距离刚刚好,以致其表面的温度可能刚好能支持地表液态水的存在。

 

  “系外行星‘GJ 357 d’位于其恒星可居住区的外缘,在那里它从恒星接收的恒星能量与火星从太阳接收的恒星能量大致相同,”马克斯普朗克天文学研究所的研究合著者戴安娜·科斯科夫斯基(Diana Kossakowski)表示,“如果这颗行星有一个稠密的大气层,这将需要未来的研究来确定,那么它可以捕获足够的热量来加热这颗行星,并允许其表面有液态水。”

 

  目前,研究人员还不能确定“GJ 357 d”这个超级地球是否像我们自己的行星地球一样是多岩石的,但是它每隔55.7天才能围绕自己的恒星运行一周,温度为负64华氏度。而大气可能会使它变得更热。

 

  “这是令人兴奋的,因为这是人类地球附近发现的第一个可以孕育生命的超级地球——在凌日系外行星调查卫星(TESS)的帮助下发现的,我们的观测任务取得了巨大的进步。”联合研究作者、天文学副教授、康奈尔大学卡尔·萨根研究所所长丽萨·卡尔特内格(Lisa Kaltenegger)表示,“由于大气层很厚,‘GJ 357 d’这颗系外行星可以像地球一样维持其表面的液态水,我们可以利用即将上线投入使用的新望远镜来寻找生命迹象。”

 

  位于系外行星“GJ 357 b”与“GJ 357 d”之间还有颗系外行星“GJ 357 c”的存在。“GJ 357 c”质量是地球的3.4倍,每9.1天绕恒星一周,表面温度有260华氏度。

 

  最新“武器”

 

  “在某种程度上说,这些系外行星一直隐藏在我们多年以来的在天文台进行的各种测量中。”联合研究作者、加那利群岛研究所博士生拉斐尔·卢克(Rafael Luque),作为该发现小组的领导者,他表示,“凌日系外行星调查卫星(TESS)把我们引向一颗有趣的星星,慢慢地我们会揭开它们的真面目。”

 

  对于丽萨·卡尔特内格所提到的这个最新天文望远镜,大概就是指将于2021年发射升空的詹姆斯·韦伯(James Webb)红外望远镜。

 

  据美国有线电视新闻网(CNN)本月15日报道,美国宇航局表示,詹姆斯·韦伯发射升空后,这架大型红外望远镜将成为未来十年的主要观测站。

 

  不得不说,凌日系外行星调查卫星(TESS)这一年来非常的忙碌,但是它确实收获很大,发现了很多对人类有重要影响的系外行星,今后凭借詹姆斯·韦伯红外望远镜可以对这些系外行星的大气层进行进一步更加密切的观测。

 

  “詹姆斯望远镜已经建成,我们知道它将如何工作。”华盛顿大学天文学博士生雅各布·鲁斯蒂格·耶格(Jacob Lustig-Yaeger)表示,“我们使用计算机模型来确定使用望远镜最有效的方法,来回答我们要问的最基本问题,那就是这些行星上是否有大气存在?”

 

  未来可期

 

  确定这些系外行星是否真的有大气层只是第一步。尽管它们绕着一颗超冷的矮恒星运行,但行星并不总是处于这样合适的状态。“目前这个领域存在一个大问题,这些行星是否有大气层,特别是最内层的行星。”雅各布补充道,“一旦我们确认存在有大气层的存在,那么我们就能了解到每个系外行星的大气——构成它的分子到底是什么呢?”

 

  “因为地球大气中的气体只吸收特定颜色的光。”雅各布继续说,因为每一种气体都有一个独特的“光谱指纹”,所以我们可以识别它们,并开始将外行星的大气成分拼凑在一起。”韦伯望远镜可以用它的近红外光谱仪在10次或更少的时间内偷看这些系外行星的潜在大气层。而唯一的障碍可能是这些潜在大气中的云层,这意味着至少需要30次瞬变才能进行探测。

 

  “但这仍然是一个可以实现的目标。”雅各布说,这意味着,即使是在现实的高空云层中,詹姆斯·韦伯望远镜仍然能够探测到大气的存在。

 

  “通过这项研究,我们看到了詹姆斯·韦伯太空望远镜的最佳方案是什么?它能做什么?因为在2021年发射之前,肯定会有更多的地球大小的行星被发现。”