HD85512b體(ti)重約(yue)為地(di)球的3.6倍(bei),位置:太陽系(xi)外,位于船帆座,繞一顆橙矮星(xing)軌道運(yun)行(xing)。它(ta)距(ju)離(li)地(di)球約(yue)35光(guang)(guang)年(nian)。(注:“光(guang)(guang)年(nian)”是(shi)長度(du)單(dan)位,通(tong)俗講就是(shi)光(guang)(guang)走一年(nian)的距(ju)離(li),光(guang)(guang)速約(yue)為每秒(miao)30萬千米,1光(guang)(guang)年(nian)約(yue)為9.5萬億千米。)溫度(du)特征約(yue)為30℃至50℃,非常濕熱。
HD85512b位(wei)于(yu)船帆(fan)座,繞一顆橙矮星(xing)(xing)軌道運行(xing)(xing)。借助(zhu)于(yu)歐(ou)洲南方天文臺位(wei)于(yu)智利的(de)(de)(de)高精度視向速(su)度行(xing)(xing)星(xing)(xing)搜索器(以下簡(jian)稱HARPS),天文學(xue)家(jia)發現了這(zhe)顆行(xing)(xing)星(xing)(xing)。視向速(su)度觀測(ce)是一項行(xing)(xing)星(xing)(xing)搜索技術(shu),通過觀測(ce)恒星(xing)(xing)光線(xian)的(de)(de)(de)變化確定繞其運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)產生的(de)(de)(de)引力拖拽。HARPS獲取的(de)(de)(de)數據顯示(shi)HD85512b的(de)(de)(de)質量是地球的(de)(de)(de)3.6倍,與母星(xing)(xing)之間的(de)(de)(de)距離允許表面液態水存在。科學(xue)家(jia)表示(shi)液態水的(de)(de)(de)存在對(dui)生命的(de)(de)(de)形成(cheng)至關重要。
研究(jiu)領導人、就(jiu)職于(yu)哈佛-史密森尼天(tian)體物理學中心和馬克斯·普朗克天(tian)文研究(jiu)所的(de)(de)麗薩(sa)·凱(kai)爾特納格(ge)說:“只有行星(xing)與所繞(rao)恒星(xing)間的(de)(de)距(ju)離(li)不遠不近,才允許液態水的(de)(de)存(cun)在。如(ru)果以我們的(de)(de)太(tai)陽系作為參照,HD85512b與橙矮星(xing)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)距(ju)離(li)比金星(xing)與太(tai)陽之(zhi)(zhi)間的(de)(de)距(ju)離(li)略遠。”在這一距(ju)離(li)內,HD85512b從(cong)恒星(xing)獲(huo)取(qu)的(de)(de)能量可能略高于(yu)地(di)球從(cong)太(tai)陽獲(huo)取(qu)的(de)(de)能量。
根據凱爾特(te)納格與同事(shi)進行(xing)的(de)(de)計(ji)算,HD85512b的(de)(de)云覆(fu)蓋率至少達到50%,說明能(neng)夠(gou)將足夠(gou)能(neng)量反射到太空以防止表面過(guo)熱。通(tong)常情況下,地球(qiu)(qiu)的(de)(de)云覆(fu)蓋率為60%。50%的(de)(de)云覆(fu)蓋率意味著(zhu)HD85512b的(de)(de)部(bu)分天空呈(cheng)多云狀態。HD85512b能(neng)否(fou)擁有(you)水蒸汽云取決于是(shi)(shi)否(fou)擁有(you)與地球(qiu)(qiu)類似的(de)(de)大氣(qi)層,但當前的(de)(de)科(ke)學儀器還無(wu)法確定(ding)距離地球(qiu)(qiu)如此(ci)遠的(de)(de)行(xing)星是(shi)(shi)否(fou)具備這(zhe)一(yi)特(te)征,不過(guo)在未來人類一(yi)定(ding)可以到達這(zhe)顆星球(qiu)(qiu)。
凱爾特納格指出,行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)形(xing)成(cheng)模型顯示質量是(shi)(shi)(shi)地球10倍以上(shang)的(de)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)擁有(you)(you)(you)大氣(qi)(qi)層(ceng),主(zhu)要由氫氣(qi)(qi)和氦氣(qi)(qi)構成(cheng)。包括HD85512b在(zai)內質量較小的(de)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)更(geng)有(you)(you)(you)可能(neng)擁有(you)(you)(you)與地球類似的(de)大氣(qi)(qi)層(ceng),主(zhu)要由氮氣(qi)(qi)和氧氣(qi)(qi)構成(cheng)。HD85512b是(shi)(shi)(shi)迄今為(wei)止發(fa)(fa)現(xian)的(de)第二(er)顆有(you)(you)(you)待證實(shi)的(de)處于(yu)恒星(xing)(xing)適居區的(de)系外(wai)多巖行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)。適居區的(de)溫(wen)度(du)既不太(tai)(tai)高,也不太(tai)(tai)低(di),允許(xu)液態水存(cun)在(zai)。另(ling)外(wai)一顆是(shi)(shi)(shi)Gliese 581d,同樣(yang)借助HARPS發(fa)(fa)現(xian),位于(yu)適居區內溫(wen)度(du)較低(di)的(de)一側。2010年,天文學家(jia)發(fa)(fa)現(xian)了(le)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)Gliese 581g,一度(du)被稱之(zhi)為(wei)“與地球最(zui)為(wei)接近的(de)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)”。這(zhe)顆行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)引(yin)發(fa)(fa)不小爭(zheng)議,有(you)(you)(you)專家(jia)指出Gliese 581g不過是(shi)(shi)(shi)一次(ci)“數據故障(zhang)”。美國(guo)德克薩斯州大學阿(a)靈頓分(fen)校天文學項(xiang)目負責(ze)人曼弗雷(lei)德·庫(ku)特茲表示,科學家(jia)需要獲取(qu)更(geng)多信息,才能(neng)判(pan)斷這(zhe)顆新發(fa)(fa)現(xian)的(de)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)否(fou)有(you)(you)(you)生(sheng)(sheng)命存(cun)在(zai)。他(ta)在(zai)提到此項(xiang)研(yan)究時說(shuo):“無法獲取(qu)有(you)(you)(you)關這(zhe)顆行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)大氣(qi)(qi)的(de)更(geng)多信息并(bing)不是(shi)(shi)(shi)他(ta)們的(de)過錯(cuo)。大體上(shang)說(shuo),它是(shi)(shi)(shi)一個非常有(you)(you)(you)實(shi)力的(de)候選者。”除了(le)體積和位置外(wai),HD85512b還有(you)(you)(you)其他(ta)有(you)(you)(you)利于(yu)生(sheng)(sheng)命形(xing)成(cheng)和存(cun)在(zai)的(de)因素(su)。
HD85512b的軌道接近圓形(xing),氣候較為穩定,所繞(rao)恒星(xing)HD85512年代比太(tai)陽(yang)久遠,活躍性(xing)較低,降低了電磁(ci)暴破壞(huai)大氣層的可(ke)能性(xing)。庫特茲指(zhi)出,這個(ge)系統的年齡為56億歲,讓生命有機會形(xing)成(cheng)和進(jin)化。相比之下,太(tai)陽(yang)系形(xing)成(cheng)于大約46億年前。鑒于當前的太(tai)空旅行速(su)度,人(ren)類不可(ke)能造(zao)訪HD85512b。研究領導(dao)人(ren)凱爾特納格表示HD85512b可(ke)能非常潮濕(shi)而悶熱,引力是地球的1.5倍。她開玩(wan)笑地說:“在HD85512b亮(liang)面練(lian)習熱瑜伽的費用絕對(dui)比地球上便宜。”(來源:美國《國家地理雜志》編譯:shooter)
不過(guo)這(zhe)顆(ke)“第二(er)地球”的(de)正式名稱可一點也(ye)不浪漫,科學家(jia)們(men)給它的(de)編號是一串冷(leng)冰冰的(de)數字:HD85512b。這(zhe)顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)位于南(nan)天的(de)船帆座,圍繞一顆(ke)橙矮星(xing)(xing)運(yun)(yun)行(xing)。天文(wen)學家(jia)們(men)使用安(an)裝在智利的(de)歐洲(zhou)南(nan)方天文(wen)臺(tai)“高精度徑向運(yun)(yun)動行(xing)星(xing)(xing)搜尋設備”(HARPS)獲得了這(zhe)一發現太(tai)陽系探索
徑向速度法是(shi)搜尋(xun)系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)中經常使用的(de)(de)(de)一種技巧。由(you)于周圍行(xing)(xing)星(xing)(xing)運行(xing)(xing)產生的(de)(de)(de)引力(li)影響,盡管很微弱,但(dan)是(shi)中央(yang)的(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)仍然(ran)會顯示出(chu)微小(xiao)的(de)(de)(de)晃動(dong),這是(shi)行(xing)(xing)星(xing)(xing)引力(li)對其(qi)拖拽的(de)(de)(de)結果。這樣一來,只(zhi)要對中央(yang)恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)位置進(jin)行(xing)(xing)超高(gao)精度的(de)(de)(de)測量(liang),我們(men)就能推知(zhi)那顆看(kan)不見的(de)(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)存在和質量(liang)大(da)小(xiao)。
根(gen)據HARPS設備提供(gong)的(de)數據,我們知道這顆行星(xing)的(de)質量約為(wei)地(di)球質量的(de)3.6倍,而這顆行星(xing)圍繞(rao)恒星(xing)運行的(de)距離恰到(dao)好處,這使(shi)得其(qi)地(di)表(biao)存在液態水(shui)(shui)的(de)可(ke)能性(xing)大增。科學家(jia)們認為(wei)液態水(shui)(shui)對于生命的(de)生存十分關鍵。
在美(mei)國(guo)哈(ha)佛-史(shi)密(mi)松天體物理中心以及(ji)德國(guo)馬普研(yan)究所任職的麗薩·卡爾騰內格(ge)(Lisa Kaltenegger)博士是這(zhe)項研(yan)究的首席科學(xue)家,她說:“這(zhe)顆(ke)行星(xing)所處的位(wei)(wei)置(zhi)恰好(hao)位(wei)(wei)于宜居(ju)帶的外緣。如果(guo)將它移動到(dao)我們太陽系內,那(nei)么它的軌道(dao)位(wei)(wei)置(zhi)大致就(jiu)位(wei)(wei)于金(jin)星(xing)軌道(dao)稍(shao)稍(shao)外側。在這(zhe)個(ge)距離上,這(zhe)顆(ke)行星(xing)從它的太陽那(nei)里得(de)到(dao)的熱(re)量僅僅比地(di)球接(jie)收到(dao)的稍(shao)多一些(xie)。”
卡爾騰內格和她的同事們(men)的計算顯示只要這顆行(xing)星(xing)的表面云覆蓋量(liang)至少(shao)達到50%,就(jiu)足以將多余的熱量(liang)反射(she)回太空,從而保證其表面溫(wen)度不至于過高。一般(ban)而言地球的平均(jun)云覆蓋量(liang)接(jie)近60%,因此行(xing)星(xing)HD85512b上空飄(piao)滿(man)云朵也并非(fei)完(wan)全不切實(shi)際的幻(huan)想(xiang)。
當然至于這(zhe)種云具體是由(you)什么成(cheng)分構成(cheng)的(de)就另(ling)當別論了(le),要想存在類似地球(qiu)那樣的(de)水冰晶云,那就要求這(zhe)顆星球(qiu)上(shang)擁(yong)有和地球(qiu)成(cheng)分類似的(de)大氣(qi)層(ceng)。而(er)要驗證這(zhe)一點,光靠現有的(de)技(ji)術設備還辦不到。
卡爾騰內格表示,根據現有的行星(xing)形成模型,質(zhi)量(liang)超(chao)過10倍地球質(zhi)量(liang)的“巨(ju)型行星(xing)”,其大氣(qi)成分將主要以(yi)氫氣(qi)和(he)氦氣(qi)為主。而質(zhi)量(liang)稍小的行星(xing),包括行星(xing)HD85512b這樣級別的,就更(geng)有可能擁有類似地球的大氣(qi)成分,即以(yi)氮氣(qi)和(he)氧氣(qi)為主。
“第二個地球”的有力(li)候選者
數據(ju)顯示,HD85512b的(de)質(zhi)量約為(wei)地球的(de)3.5倍,可能存(cun)在液態水;而(er)且(qie)它的(de)大小適中,大氣(qi)層(ceng)(ceng)的(de)主要成分也極(ji)有可能是氧和氮,而(er)不(bu)是氫(qing)和氦。此外,這顆行星(xing)的(de)圓形(xing)軌道(dao)十分穩定,其環繞的(de)恒星(xing)也比太(tai)陽更為(wei)成熟(shu)。這意(yi)味著(zhu)HD85512b表(biao)面(mian)不(bu)同(tong)地區的(de)氣(qi)候不(bu)會出現強烈(lie)的(de)反差,而(er)且(qie)也不(bu)容易(yi)像地球一樣受(shou)到強烈(lie)太(tai)陽活動的(de)干(gan)擾。科(ke)學家推斷(duan),HD85512b約一半的(de)表(biao)面(mian)積處于云層(ceng)(ceng)覆蓋之下(地球的(de)云層(ceng)(ceng)覆蓋率為(wei)60%),足以(yi)保證適應溫(wen)熱環境的(de)生(sheng)物生(sheng)存(cun)繁(fan)衍。
這顆(ke)行(xing)星是我們探(tan)測到(dao)的(de)第(di)二顆(ke)似乎位于宜(yi)居帶的(de)巖石行(xing)星。所謂(wei)宜(yi)居帶是指一(yi)顆(ke)恒星周圍(wei)不近也不遠的(de)位置(zhi),其溫度范圍(wei)能允許水以液體狀態存在(zai)。
而(er)另一(yi)(yi)顆(ke)(ke)“潛在第(di)二地球” Gliese 581d也是在先前(qian)使用HARPS設備(bei)發(fa)現的(de)。這顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星的(de)位置剛好位于宜居帶(dai)區域的(de)外側邊(bian)緣(yuan)。除此之外還有(you)一(yi)(yi)顆(ke)(ke)系外行(xing)(xing)星的(de)呼聲(sheng)很(hen)高(gao),那就是2010年宣(xuan)布(bu)發(fa)現的(de)Gliese 581g。但(dan)是這顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星的(de)發(fa)現存在很(hen)大爭議,學(xue)界甚(shen)至有(you)專(zhuan)家質疑這顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星根本就不存在,發(fa)現者探測(ce)到(dao)的(de)信號不過是一(yi)(yi)些(xie)雜音干擾而(er)已。
曼菲爾德(de)·康茲(Manfred Cuntz)是美國德(de)克薩斯大(da)學天(tian)文項目(mu)主(zhu)管,他(ta)對(dui)此項發(fa)現態度審慎,認為(wei)任何人在(zai)宣稱外(wai)星(xing)(xing)人可能(neng)存(cun)在(zai)于(yu)某顆星(xing)(xing)球(qiu)表面時(shi)應(ying)當(dang)十分謹慎,并且應(ying)當(dang)提供更多的(de)信息(xi)。他(ta)說:“目(mu)前我們沒(mei)有這顆行(xing)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)層方面的(de)相關(guan)數(shu)據,但這不是他(ta)們的(de)錯。看(kan)起來(lai)這顆行(xing)星(xing)(xing)確實與眾不同,是一個很(hen)有希(xi)望的(de)候選目(mu)標(biao)。”
康(kang)茲還(huan)(huan)補充(chong)說(shuo):“除了它(ta)得天獨厚的(de)大(da)小和位置優勢,行(xing)星(xing)HD85512b還(huan)(huan)有(you)另外兩點(dian)值得注(zhu)意,并使它(ta)成為(wei)可能存(cun)在生命體的(de)強有(you)力的(de)候選者。”
首(shou)先這顆行(xing)星的(de)軌道幾乎是正圓的(de),這將(jiang)給(gei)(gei)它的(de)表面帶來持(chi)久的(de)穩定(ding)的(de)氣(qi)候,并且(qie)它的(de)“太陽(yang)”——恒星HD85512的(de)年齡要(yao)比我(wo)們的(de)太陽(yang)大(da)一(yi)些,也就(jiu)意味著更加不活躍,這就(jiu)減小了(le)發(fa)生大(da)規模(mo)電磁風暴摧(cui)毀整(zheng)個行(xing)星表面大(da)氣(qi)層這種災難發(fa)生的(de)可能性。最后,這一(yi)行(xing)星系統的(de)年齡大(da)致為(wei)56億(yi)年左右,這就(jiu)給(gei)(gei)了(le)生命以足夠長的(de)時間進化(hua)和發(fa)展。相比之(zhi)下,我(wo)們太陽(yang)系的(de)年齡約為(wei)46億(yi)年。
卡爾騰內(nei)格表示,根據現有的技術,在可(ke)預見的將來人類還不(bu)可(ke)能駕駛飛(fei)船親自(zi)前去這顆星球考察。但是如果我(wo)(wo)們有一(yi)天真的飛(fei)臨這顆星球上空(kong),我(wo)(wo)們眼前的景象(xiang)一(yi)定(ding)是充滿異(yi)域(yu)風味的:泥濘(ning),炎熱(re),重(zhong)力(li)是地球表面的1.5倍。她開玩笑(xiao)說:“在它(ta)向陽的那一(yi)面,或許你不(bu)必花錢去練(lian)功房就可(ke)以做熱(re)瑜(yu)伽。”