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        古代恒星為地外生命探索帶來(lái)希望

        2015-10-15 03:07:40馬娟
        飛碟探索 2015年8期
        關(guān)鍵詞:類地行星開(kāi)普勒外行星

        馬娟

        生命的長(zhǎng)度能否超越人類已知的范疇?生命能否延續(xù)至數(shù)億年?科學(xué)家探測(cè)到的星系越來(lái)越古老,這似乎預(yù)示著發(fā)現(xiàn)處于宜居帶的古老行星已指日可待。研究人員表示,對(duì)研究古代生命的居住習(xí)性和發(fā)展演化而言,了解系外行星上是否有可能存在生命具有重要意義。

        2015年1月,蒂亞戈·坎潘特(英國(guó)伯明翰大學(xué)研究員,從事星震學(xué)研究)帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)宣布,他們發(fā)現(xiàn)了5顆小型巖質(zhì)行星,位于一顆古老的恒星周圍。這顆恒星是美國(guó)航空航天局“開(kāi)普勒”尋星項(xiàng)目的第一項(xiàng)探索性成果,因而被命名為開(kāi)普勒-444。

        在這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)中,坎潘特將該恒星和小行星的年齡精確到了驚人的112億歲。這幾乎是太陽(yáng)系年齡的2.5倍!但開(kāi)普勒-444星系的所有行星都不適宜居住,原因在于這些小行星繞恒星的軌道半徑過(guò)小。然而坎潘特認(rèn)為,對(duì)探索古代宜居星球而言,這些小行星的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)巨大的進(jìn)步,最好的結(jié)果終將來(lái)臨。

        他表示:“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)讓人們有理由相信,尚有一些可居住行星未被人類探測(cè)到,還需要更多的時(shí)間來(lái)觀測(cè)?!绷硗猓a(bǔ)充說(shuō),隨著越來(lái)越多的天文觀測(cè)站的出現(xiàn),這一狀況將會(huì)有所改觀,但生命體是否能存活數(shù)億年還純屬推測(cè)。

        坎潘特說(shuō),這里存在一個(gè)疑問(wèn):“若地外生命在如此高齡的星系中存在過(guò),那么這些生命如今是否依然還在?或是已經(jīng)滅絕?”

        科學(xué)家發(fā)現(xiàn),恒星開(kāi)普勒-444中缺乏鐵元素,但富含所謂的阿爾法元素,包括硅、碳、氮、氧。這些元素形成于宇宙第一次恒星爆炸中,古老恒星因能量耗盡而無(wú)法繼續(xù)燃燒時(shí),就會(huì)向四周釋放此類元素??才颂亟忉屨f(shuō),正是這些元素使得該恒星的行星構(gòu)造令人驚訝??茖W(xué)家通常認(rèn)為,水星、金星、地球等類地行星中包含大量鐵元素??才颂乇硎?,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明,宇宙中有可能存在主要含阿爾法元素的行星。這也意味著形成巖質(zhì)行星的方式多種多樣,因而此類行星在宇宙中比我們先前認(rèn)為的更為常見(jiàn)。

        開(kāi)普勒-444星系與太陽(yáng)系不同。恒星開(kāi)普勒-444本身比太陽(yáng)稍小,而且其行星的軌道半徑也極短。該星系的宜居帶大約始于0.4天文單位,但其與最外圍行星的距離只有0.08天文單位,這大約只是水星距太陽(yáng)距離的1/5。

        人類已知的與開(kāi)普勒-444年歲相仿的星系很少,其中之一是名為瑪士撒拉的氣態(tài)巨行星,發(fā)現(xiàn)于21世紀(jì)初。2003年初次宣布該發(fā)現(xiàn)時(shí),天文學(xué)家表示,該行星約有127億歲,是地球年齡的2倍多。2014年,天文學(xué)家宣布又發(fā)現(xiàn)了兩顆行星,都位于115億歲的卡普坦星系內(nèi)。恒星卡普坦是以荷蘭天文學(xué)家雅各布·卡普坦的名字命名的。坎潘特說(shuō),卡普坦b行星與卡普坦c行星的大小介于超大地球與迷你海王星之間。

        另一個(gè)古老星系為開(kāi)普勒-10星系,大約106億歲,但它的兩顆行星依然不適宜居住。2011年發(fā)現(xiàn)之初,研究人員便形容那是一個(gè)“遍布高溫巖石的、海王星大小的固體行星”。坎潘特表示,探測(cè)更多的類地行星需要投入更多功能強(qiáng)大的天文觀測(cè)站。幸運(yùn)的是,有兩個(gè)觀測(cè)站即將開(kāi)始運(yùn)行,美國(guó)航空航天局計(jì)劃于2017年發(fā)射凌日系外行星勘測(cè)人造衛(wèi)星(TESS),歐空局也將于2024年發(fā)射行星凌日與震蕩( 簡(jiǎn)稱PLATO)太空望遠(yuǎn)鏡。坎潘特將參與歐空局的項(xiàng)目。

        與開(kāi)普勒空間望遠(yuǎn)鏡一樣,PLATO太空望遠(yuǎn)鏡將致力類地行星和類日恒星的探測(cè),但這需要更加廣闊的視野和更為敏感的接收器。坎潘特表示,只有二者兼?zhèn)洳庞锌赡芴綔y(cè)到更多的目標(biāo)。同時(shí),凌日系外行星勘測(cè)人造衛(wèi)星也會(huì)重點(diǎn)探測(cè)距離地球較近的星球,讓地面天文臺(tái)更易追蹤到這些行星。

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