從大航海時代到星際時代

來源：中國環境報

又一「超級地球」被發現

據英國《每日郵報》報道，日前，天文學家在距離地球32.7光年處發現一顆環繞紅矮星運行的行星GJ 536 b。這顆行星是否有可以讓生命體生存的區域還不得而知，但是與地球距離不遠、質量與地球接近、而且足夠明亮等特點，讓眾多科學家在尋找「超級地球」問題上產生了興趣。

這並不是人類第一次發現「超級地球」。

天文學家在太陽系外發現了很多巨大的類地行星，它們大多位於恆星的宜居帶，距離恆星不遠不近，擁有大氣、液態湖泊或海洋，有可能孕育生命。

科學家將其統稱為類地行星。探索類地行星，對人類勘測潛在生命形式、探索宇宙空間及星際移民，提供了重要信息。

GJ 536 b 不完全體檢報告

質量：地球的5.4倍

軌道周期：較短，公轉一周僅8.7天

光譜穩定性：較高

磁場活動周期：類似於太陽，但周期較短，僅有3年，太陽磁場活動周期大約是11年

什麼是類地行星？

所謂「超級地球」，是指天文學家在太陽系外發現的巨大的類地行星，科學家推測這些行星擁有與地球相似的板塊構造。

類地行星是以硅酸鹽石作為主要成分的行星。它們跟類木行星的區別在於，類木行星主要由氫、氦和水等組成，不一定有固體的表面。

類地行星則擁有大致相同的結構：以鐵金屬為中心的內核，外層則被硅酸鹽地幔所包圍，表面一般都有峽谷、隕石坑、山和火山。類地行星的大氣層都是再生大氣層，有別於類木行星直接來自於太陽星雲的原生大氣層。

理論上，類地行星可根據岩石種類分為兩類，一類以硅化合物為主，另一類以碳化物為主，像是含碳球粒隕石的小行星。這兩類分別稱為硅酸鹽行星和碳行星（或「鑽石星」）。

最近的比鄰星b

2016年8月，歐洲南方天文台宣布發現一顆繞行半人馬座比鄰星的類地行星。比鄰星是一顆紅矮星，距離太陽系只有4光年多一點，是除太陽以外離地球最近的恆星。

因此，繞行比鄰星的這顆行星，很可能是離地球最近且理論上可能存在生命的系外行星。

這顆行星被編號為比鄰星b，距比鄰星只有700萬公里，不到水星到太陽距離的1/5。因為比鄰星本身是一顆矮行星，體積要比太陽小很多，本身的溫度也要比太陽低很多，得益於這一得天獨厚的宜居環境，比鄰星b理論上是可以存在水和生命的。

最相似的Kepler 452b

2015年，美國科學家在距離地球1400光年的天鵝座發現一顆直徑為地球1.6倍的行星，命名為Kepler 452b。這是開普勒太空望遠鏡確認發現首個與地球大小相近的「宜居」行星，Kepler 452b圍繞一顆類似太陽的恆星運行，一年大約385天，和地球上的365天很接近。

天文學家表示，Kepler 452b跟地球的相似指數為0.98，有可能擁有大氣層和流動水。它從恆星上接受的光和太陽光類似，理論上可以供植物進行光合作用，從而奠定生命存在的基礎。

但目前沒有證據證明Kepler 452b上面存在生命。

恆星「宜居帶」

此次發現的行星並不在其宿主恆星的宜居帶上，但專家認為岩質行星通常是成群發現的，預計未來在宜居帶上將發現另一顆岩質行星。

宜居帶是指一顆恆星周圍一定距離的範圍，在這一範圍內，水可以以液態形式存在。

由於液態水被科學家認為是生命生存的必需元素，因此如果一顆行星恰好落在這一範圍內，那麼就有了擁有生命的可能性，至少擁有生命可以生存的環境。

「宜居帶」也叫「適合居住帶」。任何動物、植物以及微生物，都有一個最合適其生存的地帶。如果把地球上所有生物以及它們在不同演化階段所需要的不同條件加以總結，將這些條件擴展到所需行星的條件、太陽的條件甚至是恆星系的條件，就有了「宇宙宜居帶」的概念。對「宇宙宜居帶」的討論，需要從空間、時間、生物多樣性等幾方面進行。不過，很難明確給出生命所需要的環境條件。

對於天文學家來說，「潛在宜居」行星是那種可以維持生命存在，但不一定能讓人類生存的星球。宜居性取決於許多因素，但液態水和大氣是兩個最為重要的因素。

宇宙中是否存在類地行星？

有關太陽系外是否存在類地行星，乃至類地行星上是否存在生命的討論一直在進行。因1995年首次發現太陽系外行星而聞名於世的瑞士天文學家米歇爾·馬約爾曾提出：「至少有30%的類太陽恆星周圍有行星繞行。」由邁克爾·梅耶所領導的美國亞利桑那大學研究組也證實說：「60%～80%的年輕恆星都擁有正在形成中的類地行星。」

隨著宇宙探測技術的不斷進步，天文學家已經在銀河系發現若干和地球相似的、表面由岩石構成的行星。

但是，與地球這顆藍色星球同樣擁有溫和的氣候、可供呼吸的大氣層、能夠提供養分的流動水源等可供生命存在或已經有生命存在的行星，尚未發現。

小知識

開普勒太空望遠鏡

開普勒太空望遠鏡（KEPLER）,又稱為開普勒空間望遠鏡，是世界首個專門用於探測太陽系外類地行星的航天器，於2009年3月6日發射升空。

它以16世紀德國著名天文學家約翰內斯·開普勒的名字命名，繞太陽飛行，運行軌道和地球軌道基本重合，一個周期約為372天。

開普勒望遠鏡主體大致呈圓筒狀，直徑2.7米、長4.7米。攜帶的光度計裝備有直徑為95厘米的透鏡，還有95兆像素的CCD感光設備，具有極其靈敏的觀測能力，在太空中可發現地球上夜間一盞普通燈被關閉的光線變化。

開普勒望遠鏡設定的任務期限是3.5年。發射升空以來，發現了1000餘顆類地行星和3000餘顆行星候選者。2012年4月，美國航天局宣布延長其任務期。2012年7月和2013年5月，開普勒望遠鏡兩度出現故障。不過，2014年5月，地面人員重新控制瞭望遠鏡，這名「老兵」重獲新生。

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「孤獨地球」理論

地質學家和古生物學家皮特·伍德以及天文學家和宇宙生物學家唐納德·布朗利在合著的《孤獨地球》（Rare Earth）一書中提出「孤獨地球」（rare-Earth）理論。其核心觀點是：地球在一些隨機性的歷史事件中具備了一些非常獨特的、其他星球所不具備的條件，因此才能夠成為生命繁衍的樂園。

比如木星的存在，可能曾經幫助地球在太陽系早期歷史上阻擋並驅逐了大量原本將會撞擊地球的小天體和彗星；

月球的存在，幫助穩定了地球的自轉。因此，在銀河系中，生命根本不是普遍存在的，是罕見的現象。

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