HD85512b體重約為地球(qiu)的3.6倍,位置:太陽系外,位于船(chuan)帆座,繞一(yi)顆橙矮星軌道運行。它距(ju)離(li)地球(qiu)約35光年(nian)(nian)。(注(zhu):“光年(nian)(nian)”是長度(du)單(dan)位,通俗講就是光走一(yi)年(nian)(nian)的距(ju)離(li),光速約為每秒30萬千(qian)米(mi),1光年(nian)(nian)約為9.5萬億(yi)千(qian)米(mi)。)溫度(du)特征(zheng)約為30℃至50℃,非常濕熱。
HD85512b位于(yu)船帆座,繞一顆橙矮星(xing)軌道運行(xing)。借助(zhu)于(yu)歐洲南方(fang)天文臺位于(yu)智利的(de)(de)高精度視向速(su)度行(xing)星(xing)搜(sou)索器(以下(xia)簡稱(cheng)HARPS),天文學家(jia)發現(xian)了這(zhe)顆行(xing)星(xing)。視向速(su)度觀(guan)測是(shi)一項行(xing)星(xing)搜(sou)索技術,通過觀(guan)測恒星(xing)光線的(de)(de)變化(hua)確定繞其運行(xing)的(de)(de)行(xing)星(xing)產生的(de)(de)引力拖拽(zhuai)。HARPS獲取的(de)(de)數據顯示(shi)HD85512b的(de)(de)質量是(shi)地球的(de)(de)3.6倍,與母星(xing)之(zhi)間的(de)(de)距離允(yun)許(xu)表面液態水(shui)存在。科學家(jia)表示(shi)液態水(shui)的(de)(de)存在對(dui)生命的(de)(de)形成至關重要。
研究(jiu)(jiu)領導人、就(jiu)職于(yu)哈佛(fo)-史密森尼天體(ti)物(wu)理學中心和馬克(ke)斯·普朗克(ke)天文(wen)研究(jiu)(jiu)所的麗薩·凱爾特納(na)格說:“只有行星與所繞恒星間的距(ju)離不遠不近,才允許液態(tai)水的存(cun)在。如果(guo)以我(wo)們的太(tai)陽系作為參照,HD85512b與橙(cheng)矮星之間的距(ju)離比金星與太(tai)陽之間的距(ju)離略遠。”在這一距(ju)離內,HD85512b從恒星獲(huo)取的能量(liang)可能略高于(yu)地球(qiu)從太(tai)陽獲(huo)取的能量(liang)。
根據(ju)凱(kai)爾特納格與(yu)同事進行的(de)(de)計算,HD85512b的(de)(de)云(yun)覆(fu)蓋(gai)率至少達(da)到50%,說明能夠(gou)將足夠(gou)能量反射到太空以防止(zhi)表面過熱(re)。通常(chang)情況下,地(di)球(qiu)的(de)(de)云(yun)覆(fu)蓋(gai)率為60%。50%的(de)(de)云(yun)覆(fu)蓋(gai)率意(yi)味著HD85512b的(de)(de)部分天空呈多云(yun)狀態。HD85512b能否擁有水(shui)蒸汽云(yun)取決于是(shi)否擁有與(yu)地(di)球(qiu)類(lei)似(si)的(de)(de)大氣(qi)層,但當前的(de)(de)科學儀(yi)器還無法確定(ding)距離地(di)球(qiu)如此遠(yuan)的(de)(de)行星是(shi)否具(ju)備這一特征,不過在未(wei)來人(ren)類(lei)一定(ding)可以到達(da)這顆(ke)星球(qiu)。
凱爾特(te)納格指(zhi)出,行(xing)星形成模型顯示質量(liang)是(shi)(shi)地球10倍以上(shang)的(de)(de)(de)(de)行(xing)星擁(yong)有(you)大(da)氣(qi)層(ceng),主要由氫氣(qi)和氦(hai)氣(qi)構成。包括HD85512b在內質量(liang)較小的(de)(de)(de)(de)行(xing)星更有(you)可(ke)能(neng)(neng)擁(yong)有(you)與地球類(lei)似的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)層(ceng),主要由氮氣(qi)和氧(yang)氣(qi)構成。HD85512b是(shi)(shi)迄今為止發(fa)現的(de)(de)(de)(de)第二(er)顆有(you)待證實(shi)的(de)(de)(de)(de)處于恒星適(shi)居(ju)(ju)區的(de)(de)(de)(de)系外(wai)(wai)多巖行(xing)星。適(shi)居(ju)(ju)區的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)既不(bu)太高,也不(bu)太低(di),允(yun)許液態水存在。另外(wai)(wai)一顆是(shi)(shi)Gliese 581d,同樣借助HARPS發(fa)現,位于適(shi)居(ju)(ju)區內溫(wen)度(du)較低(di)的(de)(de)(de)(de)一側(ce)。2010年,天文學家(jia)發(fa)現了行(xing)星Gliese 581g,一度(du)被(bei)稱之(zhi)為“與地球最為接近的(de)(de)(de)(de)行(xing)星”。這(zhe)(zhe)顆行(xing)星引(yin)發(fa)不(bu)小爭議(yi),有(you)專家(jia)指(zhi)出Gliese 581g不(bu)過是(shi)(shi)一次“數據(ju)故障”。美國德(de)克薩斯州大(da)學阿靈頓分校天文學項目負責人(ren)曼(man)弗雷德(de)·庫特(te)茲表示,科學家(jia)需要獲取(qu)更多信息,才能(neng)(neng)判斷(duan)這(zhe)(zhe)顆新(xin)發(fa)現的(de)(de)(de)(de)行(xing)星是(shi)(shi)否有(you)生命(ming)存在。他(ta)在提到此項研(yan)究(jiu)時(shi)說:“無法獲取(qu)有(you)關這(zhe)(zhe)顆行(xing)星大(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)更多信息并不(bu)是(shi)(shi)他(ta)們的(de)(de)(de)(de)過錯。大(da)體(ti)上(shang)說,它是(shi)(shi)一個(ge)非常有(you)實(shi)力的(de)(de)(de)(de)候選(xuan)者。”除了體(ti)積(ji)和位置外(wai)(wai),HD85512b還(huan)有(you)其他(ta)有(you)利于生命(ming)形成和存在的(de)(de)(de)(de)因(yin)素。
HD85512b的(de)(de)軌道接近圓形,氣候較(jiao)為穩定,所繞恒星HD85512年(nian)代比(bi)(bi)太陽(yang)(yang)久遠,活躍性(xing)(xing)較(jiao)低,降(jiang)低了電磁暴破壞大(da)氣層的(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性(xing)(xing)。庫特(te)茲(zi)指出,這(zhe)個系(xi)統的(de)(de)年(nian)齡為56億(yi)歲,讓生(sheng)命有機會形成和(he)進(jin)化。相比(bi)(bi)之(zhi)下,太陽(yang)(yang)系(xi)形成于大(da)約46億(yi)年(nian)前。鑒于當(dang)前的(de)(de)太空旅(lv)行速度,人類不可(ke)能(neng)(neng)造(zao)訪HD85512b。研究領導(dao)人凱爾(er)特(te)納格表示(shi)HD85512b可(ke)能(neng)(neng)非常潮濕而(er)悶(men)熱(re),引力(li)是(shi)地(di)球的(de)(de)1.5倍。她開玩笑地(di)說:“在HD85512b亮面練習(xi)熱(re)瑜伽的(de)(de)費(fei)用絕對比(bi)(bi)地(di)球上便宜。”(來源:美國(guo)《國(guo)家地(di)理雜志》編譯(yi):shooter)
不過這顆(ke)“第(di)二地球”的(de)(de)正式名稱(cheng)可(ke)一點也不浪漫,科(ke)學(xue)家(jia)們給它的(de)(de)編號是(shi)一串冷冰(bing)冰(bing)的(de)(de)數字:HD85512b。這顆(ke)行星位于南天的(de)(de)船帆(fan)座,圍繞(rao)一顆(ke)橙矮星運行。天文(wen)學(xue)家(jia)們使(shi)用安(an)裝在智(zhi)利的(de)(de)歐洲南方天文(wen)臺“高精度徑(jing)向運動行星搜(sou)尋(xun)設備”(HARPS)獲得了(le)這一發(fa)現太陽系(xi)探索
徑向速(su)度(du)法是搜尋系外行星(xing)(xing)中(zhong)經常使用的(de)一種技巧。由于周圍行星(xing)(xing)運行產生的(de)引(yin)(yin)力影(ying)響(xiang),盡管很微弱(ruo),但是中(zhong)央的(de)恒星(xing)(xing)仍然會顯(xian)示(shi)出微小的(de)晃動(dong),這是行星(xing)(xing)引(yin)(yin)力對其拖拽的(de)結果。這樣一來,只要對中(zhong)央恒星(xing)(xing)的(de)位置進行超高精度(du)的(de)測量(liang),我們就能推知那(nei)顆(ke)看不見(jian)的(de)行星(xing)(xing)的(de)存(cun)在和質量(liang)大小。
根(gen)據HARPS設(she)備提供的(de)數據,我們(men)知道這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)的(de)質量(liang)約為地球質量(liang)的(de)3.6倍,而這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)圍繞恒(heng)星(xing)(xing)運行(xing)的(de)距離恰到好處(chu),這使得(de)其地表(biao)存在液態水的(de)可能性大增。科學家們(men)認為液態水對(dui)于(yu)生命(ming)的(de)生存十分(fen)關(guan)鍵(jian)。
在(zai)美國(guo)哈佛(fo)-史密松天體物理中(zhong)心以及德(de)國(guo)馬普研究(jiu)(jiu)所任(ren)職的麗薩·卡(ka)爾(er)騰(teng)內格(Lisa Kaltenegger)博士(shi)是這(zhe)項(xiang)研究(jiu)(jiu)的首席科學(xue)家,她(ta)說:“這(zhe)顆(ke)行(xing)星所處的位置恰好(hao)位于宜(yi)居帶的外緣。如果將它移(yi)動到(dao)我們太陽系內,那么它的軌(gui)道位置大致(zhi)就位于金(jin)星軌(gui)道稍稍外側(ce)。在(zai)這(zhe)個距離上,這(zhe)顆(ke)行(xing)星從它的太陽那里得到(dao)的熱量僅(jin)僅(jin)比(bi)地(di)球(qiu)接收到(dao)的稍多(duo)一些。”
卡爾騰內格和她(ta)的同事們的計算(suan)顯示(shi)只要這顆行星的表面云覆蓋(gai)量(liang)(liang)(liang)至(zhi)少達到50%,就足(zu)以將多余的熱量(liang)(liang)(liang)反射(she)回太空,從而(er)保證其表面溫度不(bu)(bu)至(zhi)于過高。一般而(er)言地(di)球的平(ping)均(jun)云覆蓋(gai)量(liang)(liang)(liang)接近60%,因此行星HD85512b上空飄滿(man)云朵也(ye)并非完(wan)全(quan)不(bu)(bu)切實際的幻想。
當然至(zhi)于這種(zhong)云具體是由(you)什(shen)么成(cheng)分構成(cheng)的(de)就另當別論了(le),要想存在類(lei)(lei)似地球那(nei)樣的(de)水冰晶云,那(nei)就要求這顆星球上擁有和地球成(cheng)分類(lei)(lei)似的(de)大氣層(ceng)。而(er)要驗證這一(yi)點,光靠現有的(de)技術(shu)設備還辦不到。
卡爾(er)騰內格表示,根據現(xian)有的(de)(de)行(xing)星(xing)形(xing)成(cheng)模型,質量超過10倍地球質量的(de)(de)“巨型行(xing)星(xing)”,其大(da)氣(qi)成(cheng)分將(jiang)主要以(yi)氫(qing)氣(qi)和氦(hai)氣(qi)為主。而(er)質量稍小的(de)(de)行(xing)星(xing),包(bao)括行(xing)星(xing)HD85512b這樣級別的(de)(de),就更(geng)有可能(neng)擁有類似地球的(de)(de)大(da)氣(qi)成(cheng)分,即以(yi)氮氣(qi)和氧(yang)氣(qi)為主。
“第二個地(di)球”的(de)有力候選者
數據顯示,HD85512b的(de)質量約為地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)3.5倍,可能存(cun)在(zai)液態水;而(er)且它的(de)大小適(shi)中,大氣層的(de)主要成分也(ye)極有(you)可能是氧(yang)和(he)(he)氮,而(er)不(bu)是氫和(he)(he)氦。此外,這顆行星(xing)的(de)圓形軌(gui)道十(shi)分穩定,其環繞(rao)的(de)恒(heng)星(xing)也(ye)比太陽更為成熟。這意味著HD85512b表(biao)面不(bu)同地(di)(di)區的(de)氣候(hou)不(bu)會(hui)出現強烈的(de)反差,而(er)且也(ye)不(bu)容(rong)易像地(di)(di)球(qiu)(qiu)一樣受到強烈太陽活動的(de)干擾。科學家推斷,HD85512b約一半的(de)表(biao)面積處于云層覆蓋(gai)之下(地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)云層覆蓋(gai)率(lv)為60%),足以保證適(shi)應溫熱環境的(de)生物生存(cun)繁衍。
這顆(ke)行星是我們(men)探測到的(de)第二(er)顆(ke)似(si)乎位于宜(yi)居帶的(de)巖石(shi)行星。所謂宜(yi)居帶是指一顆(ke)恒星周圍不近也不遠的(de)位置,其溫度(du)范圍能允許水以液(ye)體狀態存在。
而另一(yi)顆“潛在(zai)第二地球(qiu)” Gliese 581d也(ye)是(shi)在(zai)先前使用(yong)HARPS設備發(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)。這(zhe)(zhe)顆行星的(de)(de)位(wei)置剛好位(wei)于宜居帶區域(yu)的(de)(de)外(wai)側(ce)邊緣。除此之外(wai)還有一(yi)顆系外(wai)行星的(de)(de)呼聲很高,那就是(shi)2010年宣布(bu)發(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)Gliese 581g。但是(shi)這(zhe)(zhe)顆行星的(de)(de)發(fa)(fa)現(xian)(xian)存(cun)在(zai)很大爭(zheng)議,學界(jie)甚(shen)至有專家質疑這(zhe)(zhe)顆行星根本就不(bu)存(cun)在(zai),發(fa)(fa)現(xian)(xian)者探(tan)測到(dao)的(de)(de)信號(hao)不(bu)過是(shi)一(yi)些雜音干(gan)擾而已。
曼菲爾德·康茲(Manfred Cuntz)是(shi)美國德克薩斯大學天文項目主管,他(ta)對此(ci)項發現態度審慎,認為任(ren)何人在宣(xuan)稱外星人可能存(cun)在于某顆星球表面時應當(dang)十分謹慎,并且應當(dang)提供更多的信(xin)息。他(ta)說(shuo):“目前我們沒有這顆行(xing)(xing)星大氣層方面的相關數據,但(dan)這不是(shi)他(ta)們的錯。看起來這顆行(xing)(xing)星確實與(yu)眾(zhong)不同,是(shi)一個很(hen)有希望(wang)的候選(xuan)目標。”
康茲(zi)還(huan)補(bu)充說:“除了(le)它(ta)得天獨厚的(de)大小和(he)位(wei)置優勢,行星(xing)HD85512b還(huan)有另外(wai)兩點值得注意,并(bing)使它(ta)成為可能存在生命體(ti)的(de)強有力的(de)候選者。”
首先這顆行星的(de)軌道(dao)幾乎(hu)是(shi)正圓(yuan)的(de),這將給它的(de)表面(mian)(mian)帶來持久的(de)穩定的(de)氣(qi)候,并且(qie)它的(de)“太陽(yang)(yang)”——恒星HD85512的(de)年(nian)齡(ling)要(yao)比我(wo)們(men)的(de)太陽(yang)(yang)大一(yi)些,也就意味著更加不(bu)活(huo)躍,這就減小了發(fa)生大規模電(dian)磁(ci)風暴摧毀整(zheng)個行星表面(mian)(mian)大氣(qi)層這種災難(nan)發(fa)生的(de)可能性。最后,這一(yi)行星系統的(de)年(nian)齡(ling)大致為56億年(nian)左右,這就給了生命(ming)以(yi)足(zu)夠長的(de)時間進化和發(fa)展。相(xiang)比之下,我(wo)們(men)太陽(yang)(yang)系的(de)年(nian)齡(ling)約為46億年(nian)。
卡爾騰(teng)內格表示,根據現有(you)的(de)(de)技術,在可(ke)預見的(de)(de)將(jiang)來人(ren)類還不可(ke)能駕駛飛(fei)船親自前去(qu)(qu)這(zhe)(zhe)顆星(xing)(xing)球(qiu)考察。但(dan)是如(ru)果我們有(you)一(yi)(yi)天真(zhen)的(de)(de)飛(fei)臨這(zhe)(zhe)顆星(xing)(xing)球(qiu)上空(kong),我們眼前的(de)(de)景象一(yi)(yi)定是充滿異(yi)域風味的(de)(de):泥(ni)濘,炎(yan)熱,重力是地球(qiu)表面的(de)(de)1.5倍。她(ta)開(kai)玩笑說:“在它(ta)向(xiang)陽(yang)的(de)(de)那一(yi)(yi)面,或許你不必花錢(qian)去(qu)(qu)練功房就可(ke)以做(zuo)熱瑜(yu)伽。”