HD85512b體重(zhong)約(yue)(yue)為(wei)(wei)地球的3.6倍,位(wei)置:太陽(yang)系外,位(wei)于船(chuan)帆(fan)座,繞一顆橙矮星軌道運(yun)行。它距離地球約(yue)(yue)35光年。(注:“光年”是長度(du)單(dan)位(wei),通(tong)俗講就是光走一年的距離,光速約(yue)(yue)為(wei)(wei)每秒30萬千米(mi),1光年約(yue)(yue)為(wei)(wei)9.5萬億千米(mi)。)溫度(du)特征(zheng)約(yue)(yue)為(wei)(wei)30℃至(zhi)50℃,非常濕熱。
HD85512b位(wei)(wei)于船帆(fan)座,繞(rao)一(yi)顆(ke)橙矮星軌道運行(xing)(xing)。借助(zhu)于歐(ou)洲南方(fang)天文臺位(wei)(wei)于智利的(de)(de)(de)高精度視向速度行(xing)(xing)星搜索器(qi)(以下簡稱HARPS),天文學家發現了這(zhe)顆(ke)行(xing)(xing)星。視向速度觀測是一(yi)項(xiang)行(xing)(xing)星搜索技術(shu),通過觀測恒星光(guang)線(xian)的(de)(de)(de)變化確定繞(rao)其運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)行(xing)(xing)星產生的(de)(de)(de)引力拖拽。HARPS獲取(qu)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)顯示HD85512b的(de)(de)(de)質量是地球的(de)(de)(de)3.6倍(bei),與母星之間(jian)的(de)(de)(de)距離(li)允(yun)許表(biao)面液(ye)態水(shui)存(cun)在。科(ke)學家表(biao)示液(ye)態水(shui)的(de)(de)(de)存(cun)在對生命(ming)的(de)(de)(de)形成至關(guan)重要。
研(yan)究領(ling)導(dao)人、就職(zhi)于(yu)哈佛(fo)-史密森(sen)尼天(tian)(tian)體物(wu)理學(xue)中心和馬克(ke)斯·普(pu)朗克(ke)天(tian)(tian)文研(yan)究所(suo)的(de)(de)麗薩·凱爾特納格說:“只有(you)行星與(yu)(yu)所(suo)繞(rao)恒星間的(de)(de)距(ju)(ju)(ju)離不遠(yuan)不近(jin),才允許液態水的(de)(de)存(cun)在。如果以我(wo)們的(de)(de)太(tai)陽(yang)系作為參照,HD85512b與(yu)(yu)橙矮星之間的(de)(de)距(ju)(ju)(ju)離比金星與(yu)(yu)太(tai)陽(yang)之間的(de)(de)距(ju)(ju)(ju)離略遠(yuan)。”在這一距(ju)(ju)(ju)離內(nei),HD85512b從恒星獲取的(de)(de)能量可(ke)能略高于(yu)地球(qiu)從太(tai)陽(yang)獲取的(de)(de)能量。
根據凱(kai)爾特納格與(yu)同事進(jin)行的(de)計算(suan),HD85512b的(de)云(yun)(yun)(yun)覆蓋率至少(shao)達(da)到50%,說明能(neng)夠將足夠能(neng)量(liang)反射到太(tai)空(kong)以防止表面過(guo)(guo)熱。通常(chang)情(qing)況下,地(di)球(qiu)(qiu)的(de)云(yun)(yun)(yun)覆蓋率為60%。50%的(de)云(yun)(yun)(yun)覆蓋率意味(wei)著HD85512b的(de)部分(fen)天空(kong)呈多云(yun)(yun)(yun)狀態。HD85512b能(neng)否擁有水蒸汽云(yun)(yun)(yun)取決于是否擁有與(yu)地(di)球(qiu)(qiu)類似(si)的(de)大(da)氣(qi)層(ceng),但當前(qian)的(de)科(ke)學儀器還(huan)無法確(que)定距(ju)離(li)地(di)球(qiu)(qiu)如(ru)此遠(yuan)的(de)行星是否具(ju)備這(zhe)(zhe)一特征,不(bu)過(guo)(guo)在未來人類一定可(ke)以到達(da)這(zhe)(zhe)顆星球(qiu)(qiu)。
凱(kai)爾特納格指出,行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)形成(cheng)模(mo)型(xing)顯示質量是地球(qiu)10倍以上的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)擁(yong)(yong)有(you)(you)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng),主要(yao)由(you)氫氣(qi)(qi)和(he)氦(hai)氣(qi)(qi)構成(cheng)。包括HD85512b在內質量較小的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)更有(you)(you)可能(neng)擁(yong)(yong)有(you)(you)與地球(qiu)類似的(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng),主要(yao)由(you)氮氣(qi)(qi)和(he)氧氣(qi)(qi)構成(cheng)。HD85512b是迄今為止發(fa)現的(de)第二顆有(you)(you)待證實的(de)處(chu)于恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)適(shi)居(ju)區的(de)系外多(duo)巖行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。適(shi)居(ju)區的(de)溫(wen)度既不(bu)(bu)太(tai)高,也(ye)不(bu)(bu)太(tai)低(di),允許液態水存在。另(ling)外一(yi)(yi)顆是Gliese 581d,同(tong)樣借助HARPS發(fa)現,位于適(shi)居(ju)區內溫(wen)度較低(di)的(de)一(yi)(yi)側。2010年,天(tian)文學(xue)家發(fa)現了(le)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)Gliese 581g,一(yi)(yi)度被稱之為“與地球(qiu)最為接近的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)”。這顆行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)引發(fa)不(bu)(bu)小爭議,有(you)(you)專家指出Gliese 581g不(bu)(bu)過(guo)是一(yi)(yi)次“數(shu)據故障(zhang)”。美(mei)國德(de)克薩斯州(zhou)大(da)(da)(da)學(xue)阿靈(ling)頓分校天(tian)文學(xue)項目負責人曼(man)弗雷德(de)·庫特茲表示,科學(xue)家需要(yao)獲取(qu)更多(duo)信息(xi),才(cai)能(neng)判斷這顆新發(fa)現的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是否有(you)(you)生(sheng)命存在。他(ta)在提到此(ci)項研究時(shi)說:“無法獲取(qu)有(you)(you)關這顆行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)的(de)更多(duo)信息(xi)并不(bu)(bu)是他(ta)們的(de)過(guo)錯。大(da)(da)(da)體上說,它是一(yi)(yi)個(ge)非常有(you)(you)實力的(de)候選者。”除了(le)體積和(he)位置外,HD85512b還有(you)(you)其他(ta)有(you)(you)利于生(sheng)命形成(cheng)和(he)存在的(de)因素。
HD85512b的(de)軌道(dao)接近圓形(xing),氣候較為穩定,所(suo)繞(rao)恒(heng)星HD85512年(nian)代比太陽久遠,活躍(yue)性(xing)較低(di),降低(di)了電磁(ci)暴破壞大(da)氣層的(de)可(ke)(ke)能性(xing)。庫(ku)特茲指出,這個系(xi)統的(de)年(nian)齡為56億歲,讓生命(ming)有(you)機會形(xing)成(cheng)和進化。相比之下,太陽系(xi)形(xing)成(cheng)于(yu)大(da)約46億年(nian)前(qian)。鑒于(yu)當前(qian)的(de)太空(kong)旅行速度,人類不可(ke)(ke)能造(zao)訪(fang)HD85512b。研究領導人凱爾特納格表示HD85512b可(ke)(ke)能非常潮濕而悶熱,引力是地(di)球(qiu)的(de)1.5倍。她開玩笑地(di)說:“在HD85512b亮面練習熱瑜伽的(de)費用絕對比地(di)球(qiu)上便宜。”(來源:美國《國家地(di)理雜(za)志》編譯:shooter)
不(bu)過這顆“第二地球”的(de)(de)(de)正(zheng)式名稱(cheng)可一(yi)點也不(bu)浪漫,科學(xue)家(jia)們(men)給(gei)它的(de)(de)(de)編號(hao)是(shi)一(yi)串冷冰(bing)冰(bing)的(de)(de)(de)數字:HD85512b。這顆行星位于南天的(de)(de)(de)船帆座,圍繞一(yi)顆橙矮(ai)星運行。天文學(xue)家(jia)們(men)使用安(an)裝(zhuang)在智利的(de)(de)(de)歐(ou)洲(zhou)南方天文臺“高(gao)精度徑(jing)向運動行星搜尋設備”(HARPS)獲(huo)得了這一(yi)發現太陽系(xi)探索
徑向速度法是(shi)搜尋系外行(xing)(xing)(xing)星中(zhong)(zhong)經常使(shi)用的(de)(de)(de)一種技(ji)巧。由于(yu)周(zhou)圍行(xing)(xing)(xing)星運行(xing)(xing)(xing)產(chan)生的(de)(de)(de)引(yin)力(li)(li)影響,盡管很微(wei)弱,但是(shi)中(zhong)(zhong)央的(de)(de)(de)恒星仍然會(hui)顯示(shi)出微(wei)小的(de)(de)(de)晃動,這是(shi)行(xing)(xing)(xing)星引(yin)力(li)(li)對其拖(tuo)拽的(de)(de)(de)結果。這樣一來,只(zhi)要對中(zhong)(zhong)央恒星的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)進行(xing)(xing)(xing)超高精度的(de)(de)(de)測量(liang),我們(men)就能推(tui)知那顆看不見的(de)(de)(de)行(xing)(xing)(xing)星的(de)(de)(de)存在(zai)和(he)質量(liang)大小。
根據(ju)HARPS設備提供的(de)(de)數據(ju),我(wo)們知道這顆行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)質量約為地球質量的(de)(de)3.6倍(bei),而這顆行(xing)星(xing)(xing)圍(wei)繞恒星(xing)(xing)運(yun)行(xing)的(de)(de)距離恰到好處(chu),這使得(de)其地表(biao)存(cun)在(zai)液(ye)態水(shui)的(de)(de)可能性大增。科學家們認為液(ye)態水(shui)對于生命的(de)(de)生存(cun)十分關鍵。
在(zai)美國哈佛-史密松天體物理中心以及德國馬(ma)普研究所(suo)任職(zhi)的(de)(de)麗薩·卡爾(er)騰內格(Lisa Kaltenegger)博士是這(zhe)項研究的(de)(de)首席科學家(jia),她說:“這(zhe)顆(ke)行星所(suo)處的(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)恰好位(wei)(wei)(wei)于宜(yi)居帶的(de)(de)外(wai)緣(yuan)。如果將(jiang)它移動(dong)到我們太陽(yang)(yang)系內,那么它的(de)(de)軌道(dao)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)大致就位(wei)(wei)(wei)于金星軌道(dao)稍稍外(wai)側(ce)。在(zai)這(zhe)個(ge)距(ju)離上,這(zhe)顆(ke)行星從它的(de)(de)太陽(yang)(yang)那里得(de)到的(de)(de)熱量僅僅比地球接收到的(de)(de)稍多一些。”
卡爾騰內格(ge)和她的同(tong)事們的計算顯(xian)示(shi)只要這(zhe)顆行星的表面云(yun)覆蓋量(liang)至少達到50%,就足以將(jiang)多余(yu)的熱量(liang)反射回(hui)太空,從而保證其表面溫(wen)度不至于過高。一(yi)般而言地球的平均云(yun)覆蓋量(liang)接近60%,因(yin)此行星HD85512b上空飄滿云(yun)朵也并非完全不切(qie)實際的幻想。
當然至于這(zhe)種云具(ju)體是(shi)由(you)什么成(cheng)分構成(cheng)的(de)就另當別論了,要想(xiang)存在類似地(di)球(qiu)那(nei)樣的(de)水冰(bing)晶云,那(nei)就要求(qiu)這(zhe)顆(ke)星球(qiu)上擁有和地(di)球(qiu)成(cheng)分類似的(de)大氣層。而(er)要驗證(zheng)這(zhe)一點,光靠現有的(de)技術設(she)備還辦不到。
卡爾騰內格表(biao)示,根(gen)據現有的(de)行(xing)星形(xing)成模(mo)型(xing),質量(liang)超過10倍(bei)地球質量(liang)的(de)“巨型(xing)行(xing)星”,其大(da)氣成分將主(zhu)要(yao)以氫氣和(he)氦氣為主(zhu)。而質量(liang)稍(shao)小的(de)行(xing)星,包括行(xing)星HD85512b這樣級別的(de),就(jiu)更有可能擁有類似地球的(de)大(da)氣成分,即以氮氣和(he)氧氣為主(zhu)。
“第二個地球(qiu)”的有(you)力候選者
數據(ju)顯(xian)示,HD85512b的(de)(de)(de)質量(liang)約為地球的(de)(de)(de)3.5倍,可能(neng)存在液態(tai)水;而且它(ta)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)適中,大(da)氣層(ceng)的(de)(de)(de)主要成(cheng)分也極有可能(neng)是氧(yang)和氮,而不(bu)是氫和氦。此外,這顆行(xing)星的(de)(de)(de)圓形軌道十分穩定,其環繞的(de)(de)(de)恒星也比太(tai)陽更為成(cheng)熟。這意(yi)味著HD85512b表面不(bu)同地區的(de)(de)(de)氣候不(bu)會(hui)出現強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)反(fan)差(cha),而且也不(bu)容(rong)易像(xiang)地球一樣受到強(qiang)(qiang)烈太(tai)陽活動的(de)(de)(de)干(gan)擾。科學家推斷,HD85512b約一半的(de)(de)(de)表面積處于云(yun)層(ceng)覆(fu)蓋(gai)之下(地球的(de)(de)(de)云(yun)層(ceng)覆(fu)蓋(gai)率為60%),足以保證適應溫(wen)熱環境的(de)(de)(de)生物生存繁(fan)衍。
這顆行星是(shi)我們探測到的(de)第二顆似乎(hu)位(wei)于宜居(ju)(ju)帶的(de)巖石行星。所(suo)謂宜居(ju)(ju)帶是(shi)指(zhi)一(yi)顆恒星周圍(wei)不近也不遠的(de)位(wei)置,其溫度范圍(wei)能允許水(shui)以液體狀態存在。
而(er)另一(yi)顆“潛在第二地球(qiu)” Gliese 581d也是在先前(qian)使(shi)用(yong)HARPS設備發(fa)現(xian)的(de)(de)。這(zhe)顆行(xing)星的(de)(de)位(wei)置剛好(hao)位(wei)于(yu)宜居帶區域(yu)的(de)(de)外側邊緣。除此之外還(huan)有(you)一(yi)顆系外行(xing)星的(de)(de)呼聲很(hen)高,那就(jiu)是2010年宣布(bu)發(fa)現(xian)的(de)(de)Gliese 581g。但是這(zhe)顆行(xing)星的(de)(de)發(fa)現(xian)存(cun)在很(hen)大爭議,學界甚至(zhi)有(you)專家質疑(yi)這(zhe)顆行(xing)星根(gen)本(ben)就(jiu)不存(cun)在,發(fa)現(xian)者探(tan)測到的(de)(de)信號不過是一(yi)些雜音干擾而(er)已。
曼菲爾德(de)·康茲(zi)(Manfred Cuntz)是美國(guo)德(de)克薩斯大學天文項目(mu)主(zhu)管,他(ta)對此項發現態(tai)度審慎,認為任何人在(zai)(zai)宣稱外星人可能(neng)存在(zai)(zai)于某顆(ke)星球(qiu)表(biao)面時應(ying)當十分謹慎,并且應(ying)當提供更(geng)多的信息。他(ta)說:“目(mu)前我們沒有(you)這(zhe)(zhe)顆(ke)行星大氣層方面的相(xiang)關(guan)數(shu)據,但(dan)這(zhe)(zhe)不是他(ta)們的錯(cuo)。看起來這(zhe)(zhe)顆(ke)行星確實與眾不同(tong),是一(yi)個很有(you)希望的候(hou)選目(mu)標。”
康茲還(huan)補(bu)充(chong)說:“除了它得天獨厚的(de)大小(xiao)和位置(zhi)優勢,行星HD85512b還(huan)有(you)另外兩點值得注意,并使它成為可(ke)能(neng)存在生命體的(de)強有(you)力的(de)候選者(zhe)。”
首先這(zhe)(zhe)顆行星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道幾(ji)乎是正圓的(de)(de)(de)(de)(de),這(zhe)(zhe)將給它的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面帶(dai)來(lai)持(chi)久的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)候,并且(qie)它的(de)(de)(de)(de)(de)“太(tai)陽”——恒星(xing)HD85512的(de)(de)(de)(de)(de)年齡(ling)要比我們的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽大一些,也就(jiu)意(yi)味著更加不活(huo)躍(yue),這(zhe)(zhe)就(jiu)減(jian)小了發(fa)生大規模(mo)電磁風暴摧毀整個(ge)行星(xing)表(biao)(biao)面大氣(qi)層這(zhe)(zhe)種(zhong)災難發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)可能性。最后,這(zhe)(zhe)一行星(xing)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)年齡(ling)大致為56億(yi)年左右,這(zhe)(zhe)就(jiu)給了生命以足夠長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)進化和(he)發(fa)展。相比之下,我們太(tai)陽系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)年齡(ling)約為46億(yi)年。
卡(ka)爾騰(teng)內格表示,根(gen)據(ju)現(xian)有的(de)(de)技術,在可(ke)預見的(de)(de)將來人類還不可(ke)能(neng)駕(jia)駛飛船親自前去這(zhe)(zhe)顆(ke)星(xing)球考察。但(dan)是如果我們有一天真的(de)(de)飛臨這(zhe)(zhe)顆(ke)星(xing)球上(shang)空(kong),我們眼前的(de)(de)景象一定是充(chong)滿異域風味的(de)(de):泥濘,炎(yan)熱,重力是地球表面的(de)(de)1.5倍。她開玩(wan)笑說:“在它向陽(yang)的(de)(de)那(nei)一面,或許你不必(bi)花(hua)錢去練功房就可(ke)以做熱瑜伽。”