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與地球相似指數(shù)0.98的“另一個地球”

美國國家航空航天局（NASA）23日中午宣布，天文學家通過開普勒太空望遠鏡確認在“宜居帶”發(fā)現(xiàn)第一顆與地球大小相似的太陽系外行星開普勒-452b。

NASA當天宣布的新發(fā)現(xiàn)中包括12顆“宜居帶”行星，其中，開普勒-452b是最先被確認的、也是迄今發(fā)現(xiàn)的最接近地球大小的“宜居帶”行星?！耙司訋А睖囟葪l件適宜，理論上開普勒-452b表面可能有適宜生命存在的液態(tài)水。

據(jù)稱，該行星由美國開普勒太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)，命名為-452b，距離地球1400光年，“星齡”約60億年，甚至比太陽還“年長”15億年。

“在首次發(fā)現(xiàn)其他‘太陽’及其所屬‘行星’20周年之際，開普勒太空望遠鏡再次發(fā)現(xiàn)與地球和太陽最為相近的行星與恒星組合，”NASA科學任務委員會副主管約翰·格倫斯菲爾在當天的電話會議上表示，“這個令人振奮的消息也使我們距真正發(fā)現(xiàn)地球‘2.0’更近了一步?！?/p>

由于開普勒望遠鏡使用的是凌星法，只能測定系外行星的直徑大小而無法判定其質(zhì)量。但模型計算顯示開普勒-452b的質(zhì)量可能是地球的5倍左右。如果情況的確如此，那么它就應該是一顆和地球類似的巖石行星，而不是像海王星或木星那樣的巨行星。

開普勒太空望遠鏡還發(fā)現(xiàn)，該行星圍繞一顆恒星旋轉(zhuǎn)，距離剛好處于“宜居帶”中，即表面溫度允許液態(tài)水存在。其公轉(zhuǎn)周期為385天，接近地球的公轉(zhuǎn)周期?？茖W家們還發(fā)現(xiàn)，開普勒-452b圍繞的那顆恒星也與太陽相似。

NASA埃姆斯研究中心的開普勒數(shù)據(jù)分析主管喬·詹金斯也在會議上稱，“我們可以將開普勒-452b看做比地球稍微‘年長’的哥哥，這也為我們更好地探索地球的進化環(huán)境提供了可能?！?/p>

NASA之前在其網(wǎng)站上發(fā)布消息稱將于今天召開電話會議發(fā)布開普勒太空望遠鏡的新發(fā)現(xiàn)，并暗示可能發(fā)現(xiàn)了“另一顆地球”。消息一經(jīng)發(fā)出，旋即引發(fā)全球范圍的關(guān)注和熱議，并且其模糊措辭為外界的聯(lián)想留下了諸多空間。

幾個世紀以來，很多科學家和哲學家都曾經(jīng)想象著系外行星的存在，但在當時沒有任何手段可以去證實他們的想法。在19世紀，有人宣稱發(fā)現(xiàn)了系外行星，但到最后都一一被天文學家否定。

2009年發(fā)射升空的開普勒空間望遠鏡耗資6億美元，其目標旨在搜尋系外行星并研究銀河系內(nèi)行星系統(tǒng)的多樣性。除此之外，該項目還旨在搜尋那些與地球類似，由巖石構(gòu)成，并且在適當?shù)木嚯x上圍繞恒星運行，在其地表可以有液態(tài)水存在的系外行星。

而根據(jù)NASA之前公布的聲明中稱，開普勒空間望遠鏡取得了一系列新發(fā)現(xiàn)，系外行星，尤其是大小與地球接近的小型系外行星，僅僅在21年前還仍然屬于科幻的范疇。但在今天，天文學家發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計的系外行星，已經(jīng)接近幾千年來人類所夢想的目標：發(fā)現(xiàn)另外一個地球。

開普勒空間望遠鏡項目使用凌星方法搜尋系外行星：當一顆行星運行經(jīng)過一顆恒星前方時，它會部分遮擋恒星發(fā)出的亮光，從而導致恒星亮度的輕微下降。開普勒空間望遠鏡能夠靈敏地捕捉到這種細微亮度變化并推知系外行星的存在。整個項目至今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了4661個疑似系外行星目標，其中有1028個目標已經(jīng)得到確認。

“搜尋地外智慧生命”（SETI）機構(gòu)研究員、開普勒項目科學家杰夫·庫格林在當天的電話會議上稱，“開普勒太空望遠鏡目前可以做到發(fā)現(xiàn)并自動鑒別疑似系外行星的目標，這也意味著他們能夠準確捕捉并判斷每一次行星遺留下的軌跡?！?/p>

分析人士指出，即便地球大小的系外行星是普遍存在的，我們也必須對成千上萬顆恒星進行監(jiān)測才有可能獲得少數(shù)發(fā)現(xiàn)。開普勒空間望遠鏡對超過10萬顆恒星進行連續(xù)的精密監(jiān)測，以便找到一顆大小與地球接近的系外行星，并且其圍繞運行的也是一顆與太陽相類似的恒星。

摘自2015年7月24日《文匯報》

火星又爆重大發(fā)現(xiàn)

美國航空航天局（NASA）繼今年9月28日對外宣布“在火星表面發(fā)現(xiàn)液態(tài)水活動”重要證據(jù)之后，北京時間11月6日凌晨3點，再次在其華盛頓總部的詹姆斯·韋伯禮堂舉行新聞發(fā)布會，介紹馬文號探測火星大氣的重要發(fā)現(xiàn)。

馬文號揭開的秘密

經(jīng)過幾十年的火星探測，包括軌道器、著陸器和火星車的探測，火星探測的新發(fā)現(xiàn)不斷沖擊人類的想象力，給我們帶來探索未知世界的驚喜。我們越是了解火星，就越可以發(fā)現(xiàn)火星內(nèi)部、火星表面和火星大氣之間的相互聯(lián)系。

火星是否具有適合人類移居的潛力？火星上是否存在大規(guī)模的水？火星氣候是如何變遷的？回答這些問題的關(guān)鍵，是了解火星不同系統(tǒng)之間的相互關(guān)系隨時間變化的歷史。

之前的火星探測任務已經(jīng)證明，火星曾經(jīng)有過大規(guī)模的液態(tài)水，這要求火星有濃厚的二氧化碳大氣層，以實現(xiàn)持有液態(tài)水所需要的溫室效應。但大氣層中的二氧化碳來自哪里？火星上的液態(tài)水來自哪里？我們在火星表面或一定深度都沒有發(fā)現(xiàn)充足的含碳礦物，無法支持火星曾經(jīng)濃厚的二氧化碳被埋藏到了地下的說法。然而，火星大氣逃逸、消散到太空中可能是火星氣候變化的主要原因。馬文號通過測量火星高層大氣與太陽和太陽風的相互作用，研究火星大氣逃逸的過程。由于火星沒有全球性的磁場，太陽風可以直接抵達火星，將火星高層大氣中的帶電離子驅(qū)趕走。而地球由于有磁場的保護，帶電的太陽風離子無法直接抵達地球大氣層，導致太陽風離子對地球和火星大氣產(chǎn)生了不同的影響。馬文號測量了火星大氣中離子的總逃逸速率及其速率變化，探測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，過去40億年中，火星大氣粒子逃逸對氣候變遷有巨大影響。

火星大氣逃逸主要發(fā)生在三個區(qū)域：一是太陽風吹到火星背面，占大氣逃逸總量的75%；二是極區(qū)上空，占大氣逃逸總量的約25%；三是繞火星的延展云層，僅占大氣逃逸總量的很小部分。

不僅太陽風，不時出現(xiàn)的太陽風暴產(chǎn)生的影響更為顯著。尤其是在太陽系形成的早期，太陽風暴出現(xiàn)的幾率更為頻繁。

當太陽風暴擊中火星大氣層時，大氣逃逸速率將提高約10%-20%。火星平均每秒約有100克的大氣被吹走，相當于一個漢堡包的質(zhì)量。

NASA想干大事

目前，火星軌道上共有3顆探測器正在工作，其中包括2001年發(fā)射的奧德賽號火星軌道器、2005年發(fā)射的火星勘測軌道器和歐空局2003年發(fā)射的火星快車軌道器?；鹦潜砻孢€有兩輛火星車正在工作，分別是2003年發(fā)射的機遇號和2011年發(fā)射的好奇號。

與耗資26億美元、研究火星表面地質(zhì)和物質(zhì)組成的好奇號火星車不同，馬文號是第一顆探測火星高層的探測器，大部分時間停留在距離火星表面約150千米至6000千米間的橢圓軌道，并5次下降到距離火星表面125千米處，即火星高層大氣的最下邊界，獲得不同高度的火星大氣分析數(shù)據(jù)。而對火星大氣的認識和了解將有助于人類未來登陸火星的計劃。

雖然發(fā)射時間晚于2013年11月5日發(fā)射的印度曼加里安號火星探測器，但馬文號于2014年9月22日進入火星軌道，比曼加里安號提前兩天抵達火星。美國人一直對印度“搶先”發(fā)射的曼加里安號嗤之以鼻，他們認為，曼加里安號根本沒法與好奇號、馬文號相比。印度的火星探測在很大程度僅僅只是技術(shù)展示，說明印度有火星探測的能力，但其科學探測能力完全無法與先進的好奇號或馬文號相提并論，也就是說，曼加里安號并不會有什么像樣的科學成果，而只是一次技術(shù)驗證。

NASA今年真的很忙。7月，飛越冥王星、發(fā)現(xiàn)另一個地球；9月，發(fā)現(xiàn)火星現(xiàn)存液態(tài)水；11月，發(fā)現(xiàn)火星大氣消失之謎。特別是數(shù)次通過提前預告、渲染神秘氣氛的方式，成功吸引了全球媒體的廣泛關(guān)注。雖然此舉有炒作嫌疑，但讓更多的人關(guān)注太空、關(guān)注科學，無疑比娛樂惡搞、噱頭營銷要好得多。

火星是美國太陽系探測戰(zhàn)略的核心。目前，火星探測的科學戰(zhàn)略從早期的全球普查，逐漸聚焦到對重點地區(qū)開展精細探測；從火星找水逐步轉(zhuǎn)到尋找生命信息。

科學界越來越清晰地認識到，火星是人類面臨重大災難時最有可能去的避險地?；鹦巧习l(fā)現(xiàn)了三角洲、沖擊扇、溝渠等大量流水侵蝕地貌；一些盆地與中國柴達木盆地中的干涸鹽湖十分相似，說明火星上曾經(jīng)發(fā)育過大型湖泊；2007年發(fā)射的鳳凰號著陸器直接探測到了火星土壤中的水蒸氣。這些證據(jù)表明，火星土壤就像青藏高原的凍土層一樣，現(xiàn)在仍然含有水。

雖然有些力不從心，但NASA的雄心從未消退。它一心就想干一番大事業(yè)——實現(xiàn)人類登陸火星的夢想。在太陽系中，火星的自然環(huán)境與地球最相似，是唯一經(jīng)改造后適合人類長期居住的天體。自9月28日NASA宣布在火星表面發(fā)現(xiàn)液態(tài)水后，更多跡象表明火星可能擁有適宜生命存在的環(huán)境。此次馬文號對火星大氣消失之謎的關(guān)鍵性發(fā)現(xiàn)，將有助于進一步了解這顆神秘的紅色行星，并為20年后實現(xiàn)人類首次登陸火星提供重要依據(jù)。

摘自2015年11月22日《文匯報》