科學(xué)家驚喜發(fā)現(xiàn)“地球三兄弟”

●本報(bào)駐英、德特約記者　紀(jì)雙城　青木　●本報(bào)記者　劉洋　倪浩　●柳玉鵬

新發(fā)現(xiàn)類地行星表面想象圖

“這是我們團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，歡迎與全世界同行討論。”比利時(shí)列日大學(xué)天文學(xué)家吉隆3日對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者這樣說時(shí)，他已是這一天全球媒體眼中的“天文紅人”。一天前，他所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在美國《自然》雜志發(fā)表研究成果，宣布在距地球39光年的水瓶座星系中發(fā)現(xiàn)一顆“超冷矮恒星”，并有3顆行星圍繞其公轉(zhuǎn)，它們?nèi)颗c地球大小相仿，并都有可能適宜生命居住。吉隆團(tuán)隊(duì)宣稱，此發(fā)現(xiàn)如同在人類尋找地外生命的漫長進(jìn)程中“中了頭獎(jiǎng)”，歐美媒體也認(rèn)為，在NASA去年找到“地球大表哥”（行星開普勒452b）之后，人類對(duì)類地行星的探索又進(jìn)一步。天文學(xué)家說，最新發(fā)現(xiàn)的意義在于驗(yàn)證了作為“恒星中侏儒”的褐矮星周圍也存在環(huán)繞的“類似地球尺寸”行星，這是一個(gè)此前被相對(duì)忽略的領(lǐng)域，“就好像你有個(gè)一生摯友，誰知道他竟是王室成員”。

一顆紅星與“三個(gè)世界”

智利北部山區(qū)，拉西亞天文臺(tái)，一座直徑60厘米望遠(yuǎn)鏡矗立于此，仰望星空。這個(gè)名為TRAPPIST的望遠(yuǎn)鏡全名非常專業(yè)——凌星行星和星子小望遠(yuǎn)鏡。它所在的項(xiàng)目屬于比利時(shí)列日大學(xué)天文、地理與海洋學(xué)系，設(shè)備也由該校天文學(xué)家在比利時(shí)遠(yuǎn)程操控。吉隆是項(xiàng)目牽頭人之一。CNN說，從2015年9月到12月，吉隆的團(tuán)隊(duì)利用TRAPPIST觀測了62個(gè)夜晚，他們通過光影有規(guī)律地變化來判斷是否有圍繞恒星公轉(zhuǎn)的行星存在，“原理就如同你面對(duì)一盞燈站著，把一個(gè)跳蚤從燈前扔過”。

因?yàn)椴荒芟耖_普勒望遠(yuǎn)鏡那樣一次性觀測10萬顆行星，在法新社看來，吉隆團(tuán)隊(duì)的觀測方法充滿風(fēng)險(xiǎn)，“但最終，它還是見效了”。5月2日，吉隆團(tuán)隊(duì)將成果發(fā)布在《自然》雜志上，并向全球媒體發(fā)布——他們在距離地球39光年的水瓶座星系中發(fā)現(xiàn)名為TRAPPIST1的“超冷矮恒星”，其周圍有3顆“類似地球尺寸”行星環(huán)繞。這是人類第一次在“超冷矮恒星”周圍“獵”到類地行星的存在，而且是一次性發(fā)現(xiàn)“三個(gè)世界”。

“如果想在太陽系外找到生命，迄今為止，這3顆新發(fā)現(xiàn)的行星是最佳機(jī)會(huì)”，吉隆團(tuán)隊(duì)稱，TRAPPIST1大小只有地球的1/8，質(zhì)量約是太陽的1/10，溫度只有太陽的一半，亮度是太陽的1/2000。雖然它距離地球很近，但它太暗，太紅，肉眼和業(yè)余水準(zhǔn)的望遠(yuǎn)鏡都無法觀測到它。美國《空間》雜志說，銀河系中，TRAPPIST1這樣的超冷矮恒星多如牛毛，靠近太陽的恒星中15%都是這種。但TRAPPIST1的獨(dú)特性在于，有3個(gè)行星環(huán)繞著它，其中距離較近的兩顆公轉(zhuǎn)一周相當(dāng)于地球的1.5天和2.4天，第三顆公轉(zhuǎn)一周相當(dāng)于地球的4到73天，他們距離TRAPPIST1不算太近，也不算太遠(yuǎn)，所接收的輻射量差不多是地球從太陽接收輻射量的2倍到4倍，用更容易理解的話說，這3顆行星都有可能有適當(dāng)?shù)臏囟扰c液態(tài)水存在，都有可能適宜生命居住。德國《焦點(diǎn)》周刊說，5月2日是令地球人興奮的一天，科學(xué)家們找到了“地球的兄弟”。

“這是我們最該開始的地方”

“如果我們想找到地外生命，這是我們最該開始的地方”，吉隆在發(fā)給媒體的聲明中說。他的伙伴、美國麻省理工學(xué)院博士后朱利安·德-威特說，“這3顆行星距離地球如此之近，它們環(huán)繞的恒星如此之小，我們依據(jù)現(xiàn)有科技水平就足以研究它們的大氣成分，這如同中了頭獎(jiǎng)，意味著在我們這一代就可以確定他們是否孕育著生命。”《洛杉磯時(shí)報(bào)》2日把德-威特的話當(dāng)作了標(biāo)題——這僅僅是個(gè)開始，一段偉大的旅程就在前方。

3日，歐美多家媒體都在報(bào)道吉隆團(tuán)隊(duì)的新發(fā)現(xiàn)。去年7月，NASA宣稱發(fā)現(xiàn)地球的“大表哥”、系外行星開普勒452b時(shí)，媒體也曾如此激動(dòng)過。但開普勒452b距離地球1400光年，大約是TRAPPIST1與地球距離的35.8倍。不過CNN在報(bào)道中提醒，即使TRAPPIST1距地球只有39光年，也不代表人類可以很快到達(dá)那里，依據(jù)現(xiàn)有科技水平，人類從地球趕到這3顆行星，需要數(shù)百萬年。

“新發(fā)現(xiàn)的行星與地球一點(diǎn)不像”，在歐美媒體一片贊譽(yù)聲中，美國《國家地理雜志》卻送上一盆冷水。該報(bào)道稱，吉隆團(tuán)隊(duì)確實(shí)有“撩人的發(fā)現(xiàn)”，但不能對(duì)它抱太大希望，TRAPPIST1體積只比木星大一點(diǎn)，它太冷以至于大部分光只能用紅外線形式發(fā)散，這意味著與我們這個(gè)綠色星球不同，環(huán)繞它的3顆行星如用肉眼觀察，都是黯淡無光甚至漆黑一片。而且，距離較近的兩顆行星與月亮一樣有潮汐鎖定，陽面永遠(yuǎn)是白天，陰面則是永夜，前者太烤，后者太荒涼，只有兩區(qū)域交界處才可能存在生命。文章援引德-威特的話說，接下來重要的還是分析新行星的大氣條件，“如果外星人想確定地球是否有生命存在，豐富的氧氣就是我們存在的證明，地球上分子氧的數(shù)量已超過了化學(xué)平衡的范疇，同理，如果我們要在宇宙中尋找生命，找到類似的化學(xué)失衡才是主路”。

探索，未完待續(xù)

外星生命究竟是否存在？如果存在，人類已發(fā)現(xiàn)2000多顆類地行星，為何仍無法找到他們？每當(dāng)有重大天文發(fā)現(xiàn)，相似的問題就會(huì)被問起，俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)說，英國《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》曾給出猜測，外星生命通過某種技術(shù)手段，如用平均功率30兆瓦的激光裝置將本星球照亮，這樣地球人的各種空間望遠(yuǎn)鏡就會(huì)失明，簡單說，外星文明不希望與地球文明相遇。

北京師范大學(xué)天文系教授張同杰對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》說，人類在已探知的太陽系內(nèi)類地行星中都未發(fā)現(xiàn)生命存在，而新發(fā)現(xiàn)的3顆行星在太陽系外，“目前人類探測器只能飛到太陽系邊緣，但它們的出現(xiàn)還是給了天文學(xué)家希望和動(dòng)力，去制造能飛出太陽系探尋生命體的探測器”。

2日，與吉隆同為該項(xiàng)目牽頭人之一的伊曼紐爾·葉辛對(duì)媒體說，這3個(gè)圍繞超冷矮恒星公轉(zhuǎn)的紅色世界的存在目前僅有理論意義，但我們畢竟找到的不是一顆孤獨(dú)星球，而是3個(gè)世界，此發(fā)現(xiàn)具有范式轉(zhuǎn)移的意義。CNN援引天文學(xué)家的話說，令人興奮的地方在于，過去人們覺得只有像太陽那樣大的恒星周圍才存在類地行星，沒有確認(rèn)過這種更小的矮恒星周圍也存在類似地球尺寸行星，一名中國天文學(xué)家對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》說，吉隆稱TRAPPIST1為“超冷矮恒星”，這并非專業(yè)術(shù)語，而有些術(shù)語標(biāo)題黨，嚴(yán)格意義上說它是褐矮星，不能像太陽那樣進(jìn)行核反應(yīng)釋放光和熱，而是非常小尺寸的恒星半成品，“恒星中的侏儒”。

NASA網(wǎng)站2日也報(bào)道了吉隆團(tuán)隊(duì)的新發(fā)現(xiàn)，并稱哈勃望遠(yuǎn)鏡接下來將對(duì)TRAPPIST1星系中3顆行星的大氣進(jìn)行分析，今年12月至明年3月，開普勒望遠(yuǎn)鏡也會(huì)對(duì)TRAPPIST1周圍那兩顆距離更近的行星進(jìn)行觀測，TRAPPIST1星系更是是詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的完美目標(biāo)。人類對(duì)類地行星的探索，未完待續(xù)?！?/p>