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又发现一个地球2.0? 宜居带上并非都宜居

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近,米【国】【我】【国】航空航【天】局(NASA)宣布【发】现【了】【一】颗系外【行】星,编号【为】TOI 700d,并宣称【这】颗【行】星【可】【能】存【在】液态水。消息【一】【出】,“首【个】【可】【能】宜居【的】【地】球【大】【小】【行】星被【发】现”【这】【一】话题便迅速登【上】微博热搜榜。

【一】【时】间,【行】星TOI 700d占尽【了】风头。令【人】【好】奇【的】【是】,它究竟【有】哪些“资【本】”【可】与【地】球相提并论?

坐高铁至少需【要】3亿【年】

TOI 700d绕【着】恒星TOI 700转,公转周期【为】37【天】。“公转周期【会】影响【行】星【的】环境。试想,【地】球【一】【年】365【天】如果变【成】37【天】,【生】物演化【一】【定】与现【在】【的】【不】【同】,因【为】【地】球【生】物【成】【长】节律与季节变化【有】关。”南京【大】【学】【天】文与空间科【学】【学】院教授周礼勇告诉科技报记者。

根据NASA公布【的】数据,恒星TOI 700【的】质量【和】【大】【小】约【是】【太】阳【的】40%,表【面】温度约【为】【太】阳表【面】温度【的】【一】半。“由【于】宿【主】恒星TOI 700辐射【能】量比【太】阳少,它周围【的】【行】星若【要】保持【和】【地】球相当【的】温度,【就】【得】距离宿【主】恒星更近。”周礼勇【说】。

此外,恒星TOI 700【是】【一】颗红矮星。“红矮星紫外辐射很强,【会】使【得】【行】星【大】气【中】【的】水【分】【子】、【二】氧化碳【分】【子】【发】【生】光致离解,【也】【有】【可】【能】侵蚀【和】剥离【行】星【大】气。红矮星【的】寿命【也】很【长】,【能】【长】【时】间保持较强【的】【活】【动】性,因此并【不】利【于】【生】命【的】【长】期演化。”【中】科院紫金山【天】文台副研究员陈果告诉科技报记者。

被潮汐锁【定】【也】【是】TOI 700d引【人】关注【的】【又】【一】【个】特征,【而】【这】【对】【行】星【的】宜居性【来】【说】,似乎并无益处。首先,被潮汐锁【定】【后】,【行】星只【有】【一】【面】【对】【着】宿【主】恒星,【就】像月亮永远只【有】【一】【面】【对】【着】【地】球。“【这】意味【着】【在】TOI 700d【上】【生】【活】,【就】【没】【有】白【天】【和】黑夜【之】【分】。”周礼勇【说】。

“其次,被潮汐锁【定】【的】【行】星【可】【能】【没】【有】【大】气循环,即便【有】,【大】气【活】【动】【也】【会】比【地】球弱很【多】。”周礼勇强调,被潮汐锁【定】【后】【行】星很难【产】【生】剧烈【的】内【部】【活】【动】,【这】【会】阻碍【行】星形【成】整体磁场。

【这】【是】因【为】,依据【学】界公认【的】“磁流体【发】电机”理论,【行】星磁场与【行】星内【部】【活】【动】【有】关。“【而】【对】【行】星环境【来】【说】,磁场【的】【作】【用】非【同】【小】【可】。磁场【能】避免【太】阳风直接打【到】【行】星表【面】,【还】【能】‘锁住’【大】气【和】水【分】。”首【都】【大】【学】【地】球与空间科【学】【学】院教授宗秋刚接受科技报记者采访【时】曾表示。

据悉,【行】星TOI 700d【的】体积比【地】球【大】20%左右,距离【地】球【大】约100光【年】。【有】【人】【说】,【从】【天】文【学】【的】尺度【看】,100光【年】并【不】遥远。

但【对】【人】类【来】【说】【是】难【以】企及【的】目标。“100光【年】【就】【是】光走100【年】【的】距离,【大】约【是】9500千亿公【里】,若【用】350公【里】【时】速【的】高铁,【大】约【要】3亿【年】才【能】【到】达。”陈果告诉科技报记者。

并非“首【个】【可】【能】宜居【的】【地】球【大】【小】【行】星”

【这】【一】次,【把】【行】星TOI 700d带入【大】众视野【的】【是】赫赫【有】名【的】“【行】星猎【人】”——凌系外【行】星勘测卫星(TESS)。

“【要】注意,TOI-700d【不】【是】‘首【个】【可】【能】宜居【的】【地】球【大】【小】【行】星’,【而】【是】首【个】由TESS【发】现【的】位【于】宜居带内【的】【地】球【大】【小】【的】系外【行】星。许【多】媒体【在】报【道】【时】忽视【了】很重【要】【的】关键限【定】词。”陈果直言。

【有】数据显示,开普勒望远镜已【发】现4000【多】颗候选【行】星,其【中】处【于】宜居带【的】【行】星超【过】200颗,包括系外【行】星开普勒(Kepler)-452b,【以】及【去】【年】9月英【国】伦敦【大】【学】【学】院宣布【发】现【的】K2-18b等。

“宽泛【来】【说】,与【地】球类似【的】宜居带系外【行】星【可】【能】【有】【十】几【个】。但严格【来】讲,【没】【有】【一】【个】真正与【地】球相似。”周礼勇告诉记者,此【前】甚至【有】【人】怀疑Kepler-452b【这】颗【行】星【的】存【在】。“因【为】恒星【自】身【的】【活】【动】【会】导致亮度变化,【这】【一】现象【有】【时】【会】与【行】星凌星【时】【的】现象类似,如果数据处理【不】【好】,【就】【可】【能】将【二】者混淆。”

陈果告诉科技报记者,近期【有】研究【对】【于】【发】现Kepler-452b【这】颗【行】星【的】文章【有】【所】质疑,认【为】并【不】排除相关信号【来】【自】仪器效应。【也】【就】【是】【说】,很【可】【能】并【不】存【在】Kepler-452b。

【一】般【来】【说】,【发】现【可】【能】宜居【的】【行】星【后】,科【学】【家】接【下】【来】【要】做什么呢?

陈果表示,做理论研究【的】科【学】【家】,【会】根据【可】【能】宜居【的】【行】星【的】物理参数【进】【行】建模,【分】析其气候,给【出】更【为】具体【的】宜居性指标,预测【可】【能】观测【到】【的】光谱特征,研究其形【成】演化历史等。

【而】做观测研究【的】科【学】【家】,【会】尝试通【过】凌星、视向速度、直接【成】像等手段,【去】获取【这】颗【行】星【的】光谱,通【过】【分】析特【定】【的】光谱特征,【来】判断【是】否存【在】【对】应【的】原【子】、【分】【子】,并测量【这】些【成】【分】【的】丰度,综合给【出】宜居性【的】观测依据。“【不】【过】,现【有】【的】观测设备仍难【以】开展针【对】宜居带【行】星【大】气【的】观测研究。”陈果【说】。

如果真【的】【发】现宜居系外【行】星,【人】类【会】移居【过】【去】吗?

“【人】类现【有】【的】科技【是】【没】【法】达【成】【的】。”陈果解释【道】,最近【的】比邻星离【我】【们】【也】【有】4.22光【年】,【以】【人】造飞【行】器“帕克号”【为】例,若【能】【一】直保持其近点【时】【的】最【大】速度(约70万公【里】每【小】【时】),【那】【也】【要】6500【年】才【能】【到】达离【我】【们】最近【的】比邻星。

(责任编辑:孙丹)

行星;地球;外行星;小行星;恒星

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