張長(zhǎng)青/編譯

●一個(gè)需要澄清的重大疑問(wèn)是：居住在地球這顆藍(lán)色星球上的我們感覺(jué)孤獨(dú)嗎？宇宙中其他星球上是否也存在生命？為了能對(duì)此疑問(wèn)做出解釋，天文學(xué)家們正在從遙遠(yuǎn)星際中尋覓能適于人類居住的行星。

去年7月，美國(guó)一研究小組發(fā)布報(bào)告稱，有證據(jù)顯示，又發(fā)現(xiàn)一顆行星具備有支持類似地球生命存在的條件。根據(jù)美國(guó)行星適居性實(shí)驗(yàn)室報(bào)告，該行星將成為已知太陽(yáng)系之外第五個(gè)潛在的人類宜居世界。那么，我們對(duì)這五個(gè)類似地球環(huán)境的行星又了解些什么呢，以及這些行星又是如何支持類似地球生命的存在呢？

格利澤581g：與地球相似度(ESI)0.92，最小質(zhì)量2.2倍于地球，距離地球20.3光年

地球?qū)\生兄弟：格利澤581g

格利澤581g是在2010年9月29日由華盛頓卡內(nèi)基學(xué)會(huì)和加州大學(xué)圣克魯斯分校（UCSC）等機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)并公諸于世的，盡管在宣布后沒(méi)多久質(zhì)疑之聲便不絕于耳。曾發(fā)現(xiàn)格利澤581星系中其他四顆行星的日內(nèi)瓦天文臺(tái)研究小組這次卻沒(méi)能在其自己的數(shù)據(jù)中探測(cè)到這顆行星，然而581g的發(fā)現(xiàn)者用了大量數(shù)據(jù)發(fā)表了一份分析報(bào)告，宣稱他們有明顯的證據(jù)顯示它的真實(shí)存在。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)具有非常重要的意義。根據(jù)地球相似度指數(shù)（ESI)，格利澤581g是迄今所發(fā)現(xiàn)行星中最接近地球條件的一顆行星。利用ESI測(cè)量外部行星的特征，其范圍是從0到1，當(dāng)接近1時(shí)說(shuō)明與地球相似。因此，波多黎各大學(xué)的在線宜居行星目錄決定將格利澤581g收錄其中，把它列為最具有支持生命存在條件的行星。

像其他星球目錄一樣，格利澤581g的軌道圍繞其恒星恰好處在一個(gè)“甜蜜點(diǎn)”上，即可居住帶上，或稱宜居帶。該宜居帶區(qū)域的氣候不熱也不冷，估計(jì)有液態(tài)水存在，其質(zhì)量是地球的兩倍。盡管該行星距地球的距離要比離其主恒星遠(yuǎn)得多，但它與地球所接收到的光通量卻是相同的，原因在于格利澤581g是一顆紅矮星，比我們的太陽(yáng)要暗。加州大學(xué)圣克魯斯分校的地理學(xué)和天體物理學(xué)教授史蒂芬·沃格特(Steven Vogt)、同時(shí)也是該行星的發(fā)現(xiàn)人之一稱，格利澤581g的軌道正好落在了恒星的可居住帶上，距離其主恒星大約0.13個(gè)天文單位，該區(qū)域帶行星表面存有液態(tài)水是完全有可能的。問(wèn)題是尚需提供出新的證據(jù)才能讓質(zhì)疑者信服。

新街邊男孩：格利澤 667Cc

該行星是由美國(guó)卡內(nèi)基研究所和德國(guó)哥廷根大學(xué)的一個(gè)研究小組于2012年2月發(fā)布的，格利澤667Cc被稱為超級(jí)地球的類行星，其大小介于巖石星球之間,類似于地球、火星和氣態(tài)巨行星,如木星和土星，其質(zhì)量是地球的4.5倍。格利澤667Cc單軌繞行一圈的時(shí)間是28天，距離地球僅為22光年。

格利澤667Cc：與地球相似度(ESI)0.85，最小質(zhì)量4.5倍于地球，距離地球22光年

系外行星吸收的大量能量均來(lái)自于其恒星本身，就像地球從太陽(yáng)接收陽(yáng)光一樣，也就是說(shuō)它的表面溫度與地球相類似。這樣就有可能在其行星表面存有液態(tài)水，這是生命生存的重要條件之一。

但天文學(xué)家認(rèn)為，在無(wú)法得到更多的行星大氣等相關(guān)信息之前還不能做此確認(rèn)。盡管如此，共同發(fā)現(xiàn)人吉利姆·A·埃斯屈德 （Guillem A.Escude）曾說(shuō)過(guò)，667Cc是一顆支持液態(tài)水存在的最佳候選者，或許還有我們所知的生命存在。

開(kāi)普勒22b：與地球相似度(ESI)0.81，質(zhì)量高達(dá)地球40倍(上限)，但可以接近6，距離地球620光年

巨獸：開(kāi)普勒22b

自美國(guó)宇航局 （NASA）開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡于2009年投入使用以來(lái)，已經(jīng)探測(cè)到2 300個(gè)候選行星。在這些候選行星中，開(kāi)普勒22b是唯一得到適宜居住確認(rèn)的星系。從其大小與運(yùn)行軌道可以發(fā)現(xiàn)，它是最接近地球型態(tài)的行星，其距離22b主恒星遠(yuǎn)近合適，屬于相同的G型類行星。就像我們的太陽(yáng)一樣,只是質(zhì)量稍小，溫度也相應(yīng)低了一些，其半徑是地球的2.1倍，比所列五顆行星的體積都大，它的軌道公轉(zhuǎn)周期約為290天，和地球相差不大。

科學(xué)家目前尚不清楚該行星的主要組成成份，巖石、氣體抑或是液體？從其體積表明（同地球相比），更接近氣態(tài)的海王星。在開(kāi)普勒22b被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，加州大學(xué)伯克利分校系外行星探索者杰夫·馬西（geoff marcy）教授打賭說(shuō)，這顆行星表面不會(huì)有堅(jiān)硬的巖石。

但這對(duì)于生物學(xué)上的入駐未必是件壞事。執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)的科學(xué)家娜塔莉·巴塔爾哈（Natalie Batalha）說(shuō)，如果將開(kāi)普勒22b比作海洋中的一枚小小的巖核的話,那它就是一個(gè)存在可能性的領(lǐng)域，有可能生命就存在于這片海洋當(dāng)中。

HD85512b：與地球相似度(ESI)0.77，最小質(zhì)量3.6倍于地球，距離地球35光年

蒸汽?。篐D85512b

HD85512b屬另一個(gè)“超級(jí)地球”,其質(zhì)量是地球的3.6倍,運(yùn)行軌道剛好位于宜居區(qū)的內(nèi)邊緣。這意味著同地球相比，它更接近金星，能從恒星上吸收到更多的能量。然而,這不一定會(huì)阻止有生命存在的可能性。

行星上的舒適度可能取決于云的覆蓋率（云能反射太陽(yáng)輻射），如果云層覆蓋率高，說(shuō)明能夠?qū)⒆銐虻哪芰糠瓷涞教找苑乐贡砻孢^(guò)熱。HD85512b行星的發(fā)現(xiàn)者通過(guò)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)該行星有超過(guò)50%的云層(與地球的順序一樣),50%的云覆蓋率則意味著HD85512b的部分天空呈多云狀態(tài)。

如果HD85512b存有任何形式的生命，必將適應(yīng)非常溫和的條件,“HD85512b可能非常潮濕而悶熱,試想在這種環(huán)境下人類該如何生存?！痹撔行堑陌l(fā)現(xiàn)者之一、德國(guó)馬普研究所的麗莎·凱爾特納格（Lisa Kaltenegger）在發(fā)現(xiàn)這顆行星時(shí)就提出這樣的疑問(wèn)，“我們認(rèn)為它并不適于人類居住?！?/p>

格利澤581d：與地球相似度(ESI)0.72，最小質(zhì)量5.6倍于地球，距地球20.3光年

水世界：格利澤581d

2007年，日內(nèi)瓦天文臺(tái)一研究小組利用位于智利的HARPS（行高精度徑向速度行星搜索器），發(fā)現(xiàn)了一顆編號(hào)為格利澤581d新類地行星。格利澤581d可能太過(guò)于龐大了，以致無(wú)法形成完全的巖石物質(zhì)。然而，據(jù)該行星的發(fā)現(xiàn)者之一史蒂芬·奧戴利（Stephane Udry）稱，它卻是一顆成為首個(gè)“海洋行星”最有力的候選者?？茖W(xué)家推測(cè)，這顆新行星的平均溫度大約在0攝氏度至40攝氏度左右。在這種溫度條件下，水可以保持液體狀態(tài)，也比較適合生命生存。

在五顆行星當(dāng)中，格利澤581d與格利澤581g最相鄰，但前者的軌道離其主星的距離非常遙遠(yuǎn)，處在宜居區(qū)的外緣，溫度較低。因此,格利澤581d的光強(qiáng)度大約是35%，相當(dāng)于火星上的光強(qiáng)度。

但是，通過(guò)對(duì)系外行星大氣層計(jì)算機(jī)模擬表明，在某些場(chǎng)景中，溫室氣體會(huì)使表面溫度保持在0℃以上，水處于液態(tài)狀。奧戴利博士認(rèn)為,該行星甚至能被廣闊的深海所覆蓋。

如果人類想把格利澤581d做為人類第二家園選擇的話，所面臨的最大挑戰(zhàn)就是距離問(wèn)題。格利澤581d距離地球大約20.3光年，位于天秤星座。天文學(xué)家將來(lái)要解決的一些問(wèn)題是，首先要采用直接光譜觀測(cè)并了解其行星大氣層。

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尋找另外一顆適合人類居住的星球

斯蒂芬·霍金（中）在英國(guó)劍橋大學(xué)與《喬治打開(kāi)宇宙的秘密鑰匙》的合著者——他的女兒露西·霍金及物理學(xué)博士高佛爾德合影。攝于2007年9月3日

2007年，英國(guó)天體物理學(xué)家斯蒂芬·霍金在為自己的新書做宣傳時(shí)，向人們表達(dá)了他的心愿——要讓真正的科學(xué)變得和科幻小說(shuō)一樣令人興奮。在《喬治打開(kāi)宇宙的秘密鑰匙》這部力作中，霍金用生動(dòng)的語(yǔ)言為孩子們講述了一個(gè)浩瀚而神秘的宇宙。

霍金說(shuō)：“我非常擔(dān)心全球變暖可能已成為一種‘自給自足’的現(xiàn)象，如果真是那樣的話，即使我們減少碳的排放，地球的溫度可能仍會(huì)繼續(xù)升高。我希望事情還沒(méi)有嚴(yán)重到這種地步，但當(dāng)前的形勢(shì)已經(jīng)非常緊迫了。在我看來(lái)，如果不向太空遷徙，人類社會(huì)已無(wú)未來(lái)可言。我們需要拓展自己的視野，應(yīng)該將人類的觸角延伸到地球以外的地方……類似小行星撞擊或核戰(zhàn)爭(zhēng)的危險(xiǎn)遲早會(huì)出現(xiàn)，人類世界也將因此毀于一旦?！?/p>

在《喬治打開(kāi)宇宙的秘密鑰匙》中，這位享譽(yù)世界的物理學(xué)家向孩子們解釋了太陽(yáng)系、小行星，以及他最熱衷的一個(gè)科目——黑洞以及其他天體的運(yùn)行方式。通過(guò)該書，霍金表達(dá)了他對(duì)未來(lái)對(duì)人類的思考：要遏制全球變暖或核災(zāi)難，要尋找另外一顆適合人類居住的星球。

《喬治打開(kāi)宇宙的秘密鑰匙》講述了一個(gè)名為喬治的男孩和一名科學(xué)家以及科學(xué)家的女兒成了好朋友，喬治“發(fā)現(xiàn)自己進(jìn)入了一個(gè)極為有趣的冒險(xiǎn)旅程，同時(shí)得到了有關(guān)物理、時(shí)間和宇宙的知識(shí)”。