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开普勒-452b

开普勒452b(Kepler 452b),是美国国家航空航天局(NASA)新发现的外行星是, 直径是地球的1.6倍,相似指数为0.98,位于距离地球1400光年的天鹅座

这是2015年为止发现的首个围绕着与太阳同类型恒星旋转且与地球大小相近的“宜居”行星,有可能拥有大气层和流动水,被称为地球2.0,“地球的表哥”。

2015年7月24日凌晨零点,美国国家航空航天局NASA举办媒体电话会议宣布开普勒空间望远镜最的新发现:天文学家表示,发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星,该行星名称为Kepler 452b,这个跟地球的相似指数为0.98,是至今为止发现的最接近地球的“孪生星球”,有可能拥有大气层和流动水。

这是开普勒太空望远镜确认发现首个围绕着与太阳同类型恒星旋转与地球大小相近的“宜居”行星,即地球2.0。Kepler 452b上的一年大约385天,和地球上的365天很接近。但有意思的是,NASA先开始宣称开普勒-452b被称为地球2.0但随后,又以数据不足否认了这一说法。NASA是否在隐瞒什么?作为一颗比地球还要早15亿年的高度相似孪生星球,开普勒-452b上是否会存在超越人类科技的高智慧生命?如果真的存在这样的外星生物,那么他们会不会在地球人发现他们之前,就已经发现了地球文明呢?甚至他们是不是早已经到达过地球,并在这里留下了什么东西?

Kepler-452b围绕一颗类似太阳的恒星运行,且距离适中,但由于缺乏密度数据,我们还无法判断其物质组成。因此,谨慎的说,在当前我们不能说它就是“另外一个地球”或不是“另外一个地球”,而只能说是“迄今最接近另外一个地球”的系外行星。

科学家推测Kepler 452b是一颗类地行星,因为它所围绕的恒星比太阳大,且与恒星的距离和地球相似,这颗行星或许已经开始进入失控的温室效应阶段。未来很可能成为一颗“超级金星”。

这颗行星距离地球1400光年,绕着一颗与太阳非常相似的恒星运行。那颗恒星的质量比太阳多4%,亮度则要多出10%。

Kepler-186系统的恒星因为比太阳小很多,所以它的主要行星几乎都很靠近恒星,大约和太阳系的水星轨道相当。

开普勒-452b行星的公转轨迹略大于地球的公转轨迹。公转一周需385天。目前没有证据证明开普勒452b上面有生命,因为开普勒望远镜只负责照相,没有办法近距离观测行星。它的直径比地球大60%,体积为地球的5倍,地表的重力是地球的两倍,跟其恒星的距离与地球和太阳的距离相约,它的恒星比太阳老15亿年,光度为太阳的1.2倍。但该开普勒452正迈向死亡,若开普勒452b是一颗岩石星球的话,那么开普勒452增强散发的能量未来将把开普勒452b上可能存在的海洋和任何水分蒸发掉,地球在数十亿年之后,也可能出现类似情况。

名称
ESI

SPH

HZD
HZC
HZA
距离 (ly)
地位
发现时间
地球
1.00
0.72
0.50
0.31
0.52
0


Kepler-438b
0.88
0.88
0.93
0.14
0.73
470
确认
2015
Gliese 667 Cc
0.84
0.64
0.62
0.15
+0.21
23.6
确认
2011
KOI-3010.01
0.84
0.63
0.88
0.16
0.06
1213
开普勒候选
2011

Kepler-442b

0.83
0.98
0.72
0.15
+0.28
1292
确认
2015
Kepler-62e
0.83
0.96
0.70
0.15
+0.28
1200
确认
2013
Kepler-452b
0.83
?
0.49
?
?
1400
确认
2015
火星0.70
0.00
+0.33
0.13
1.12
0非行星
史前
水星0.60
0.00
1.46
0.52
1.37
0非行星
史前
金星
0.44
0.00
0.93
0.28
0.70
0非行星

史前

太阳系外行星太阳系外行星列表

母恒星
母恒星开普勒452
星座天鹅座
赤经(α)194400.89
赤纬(δ)+44°16′39.2″
距离1400ly(430pc)
光谱类型G2
物理性质
质量(m)5 ± 2M
半径(r)1.63+0.23
0.20R
(10.4+1.1
1.5Mm)
Stellar flux(F⊙)~1.10
密度(ρ)10.4+14.6
-4.0gcm
表面重力(g)18.4+17.1
-9.4m/s(1.88+1.74
0.96g)
温度(T)265+15
13KK
轨道参数
半长轴(a)1.05AU
公转周期(P)385d
轨道倾角(i)89.806(+0.13,-0.049)°
发现
发现时间2015年7月23日(宣布)
发现者开普勒科学团队
发现方法凌日法
发现地点开普勒空间望远镜
发表论文Published

到现在为止,人类还没有在宇宙中发现任何地外生命存在的迹象。乐观者通过理论推算认为仅银河系中的“地球兄弟”就可能有好几十亿个,它们的大小和温度都适宜,其中很多也许有生命。悲观者则认为,地球生命形成需要的巧合条件太多、太精妙了,也许在宇宙中就发生过这么一次。

人类在幻想中构建了辉煌的外星文明,想象力扩展到了其他的宇宙,但在现实中,寻找外星生命最大的成绩还只是“火星上曾经有液态水”这种级别的,连是否有过微生物都不确定。至于地球以外发现的有机物,也只是甲烷之类,完全可以由非生命过程发生。就目前的证据而言,生命只在我们这颗行星上存在,只进化出来过一次,都使用同一套化学机制。真的是寂寞如雪啊。

人类很早就希望能接触地外文明,数学家高斯曾提出种植大片森林形成毕达哥拉斯定理的图解,好吸引外星人注意。航天时代的到来断绝了发现月球人和火星人的可能,但太阳系行星仍可以给我们提供生命形成条件和早期演化过程的线索。同时,人类将目光和脚步放得更远,一边搜索太阳系外行星的踪迹,一边发射探测器向茫茫深空捎去问候,希望有人能听见。

宇宙中固然可能存在与地球生命完全不同的生命形式,但从与我们相似的角度找起,是非常自然的。环境与地球越相似的行星,就越有可能孕育生命(所以我们对火星考察这么热衷),最关键的两点就是:位于“宜居带”内,温度适宜;由岩石组成,呈固态而不是气态(这与行星的大小直接相关)。

在人类已经发现的几千颗太阳系外候选行星中,大多数并不符合以上条件,开普勒452b这样的已经足够令科学家激动了,他们觉得这已经跟地球很像,可以提供很多有意思的研究线索,帮助更好地判断宇宙中到底有多少宜居行星。天文学家表示,当前人类对于类地行星观测和地外生命研究,关系到未来人类是否可以移民外星球等现实命运问题。同样,有助于解答人类的命运问题:宇宙中是否有其他适于生存的星球,生命如何起源,人类的存在是否是独特,是否有其他的生命等。

1、在哪个星座?

这颗行星由开普勒空间望远镜发现。在为期4年的任务期间,开普勒望远镜始终盯着天鹅座附近的一小块天区持续观测。新发现的这颗行星,就位于开普勒的观测视场之内,属于天鹅座。

2、有多远?

开普勒452b绕着一颗类似于太阳的恒星旋转,距离地球大约1400光年。如果按照新视野号探测器飞掠冥王星的速度,也就是14千米/秒的速度飞向这颗行星,大约需要3000万年才能抵达那里。不过,考虑到新视野号在远离太阳的过程中,速度还会进一步减慢,因此实际需要的时间只会更长才对。当然,新视野号并没有飞向开普勒452b的方向,因此永远不可能飞到那里。

3、能看到吗?

不要说这颗行星,就连它绕着旋转的那颗恒星,我们在地球上都无法用肉眼看到,哪怕是在观星环境最好的地方。开普勒望远镜监测的绝大部分恒星,亮度都在14-16星等之间,跟地球上看到的冥王星亮度差不多。事实上,就算使用地球上威力最大的望远镜,天文学家也不可能直接看到这颗行星,更不用说看清楚它的模样了。

4、怎么发现的?

开普勒452b绕着一颗恒星旋转,每转一圈就会恰好从恒星前方经过一次,遮挡住那颗恒星射向地球的一部分星光。于是在地球上看起来,这颗恒星的亮度每隔一段时间就会短时间内突然变暗一些。这种现象被称为凌星。如果周期性地出现恒星短时间变暗的现象,可能就意味着这颗恒星的周边存在这样一颗行星。这也是开普勒望远镜寻找太阳系外行星的主要方法。

5、有多大?

行星越大,凌星时遮挡的星光就越多,反之亦然。因此,准确测量凌星时恒星亮度的变暗幅度,就能够精确测定行星和恒星的相对大小。而恒星的大小,能够通过精确的恒星模型加以推断。于是,天文学家即便根本看不到这颗行星,也能够通过凌星观测,测出开普勒452b的直径要比地球大60%。这是天文学家唯一能够确定的、有关这颗行星本身的参数。至于其他重要参数,比如它的质量有多少,由什么物质构成,气温多少度,天文学家现在都还一概不知。

6、是岩石星球吗?

在我们的太阳系里,行星明显分成两类:一类跟我们地球一样,主要由岩石构成;另一类则比地球大得多,主要由气体构成。然而,对于直径比地球大、又大不太多的开普勒452b,天文学家就无法准确判断了。根据发现者的合理“猜测”,开普勒452b有很大的可能性是一颗岩石星球。然而,美国加州理工的天文学家莱斯利A罗杰斯(LeslieA.Rogers)今年在《天体物理学报》上发表过一项研究,对大量已知大小和质量的太阳系外行星进行了统计,证明绝大多数像开普勒452b一样大小的行星都不是岩石星球。因此,现在不能肯定它就是一颗岩石星球。

7、有生命吗?

确切地说,没人知道那里有没有生命,哪怕是天文学家。根据凌星出现的时间间隔,天文学家确实能够准确测定开普勒452b的公转周期那里的一年相当于地球上的385天。据此,天文学家能够计算它到恒星的距离,恰好位于所谓的“宜居带”内。换句话说,开普勒452b和地球一样,距离各自的太阳不远不近,不至于天寒地冻水凝成冰,也不至于天燥地热水蒸成气。然而,一颗星球就算处在宜居带内,也不能保证就一定有水能够在表面流淌,月亮就是一个反面例证。更何况,就算真的有水,离出现生命也还差着十万八千里呢!

8、最像地球吗?

开普勒452b不能说是最像地球的太阳系外行星。举例来说,2014年宣布发现的开普勒186f,半径是地球的1.17倍。而今年年初宣布发现的开普勒438b,半径更是只有地球的1.12倍。这两颗行星都处在各自恒星的宜居带内,也都比开普勒452b更接近于地球的大小。只不过,那两颗行星所环绕的恒星,都要比太阳小得多,也暗得多。而开普勒452b所环绕的恒星,却非常类似于太阳,只比太阳重4%,大10%,亮20%,连表面温度都一模一样。因此,如果把恒星也考虑进来的话,开普勒452b就当仁不让,确实称得上是“另一个地球”,只不过它本身还是不太像地球罢了。

9、还有更多宜居行星吗?

开普勒452b既不是唯一的一颗宜居行星,甚至也不是最像地球的宜居行星。仅在开普勒望远镜已经确认发现的1030颗太阳系外行星之中,就有12颗宜居带内的行星直径介于地球的1倍到2倍之间。事实上,开普勒任务的主要目标并不是要寻找“另一个地球”,而是通过这种抽样调查的方式,帮天文学家更好地了解地球这样的宜居行星在整个银河系当中到底有多么普遍。

开普勒空间望远镜已经发现了12颗半径不超过地球2倍的宜居行星。图中行星大小按相对比例绘制,恒星则在相应比例的基本上又缩小了25倍。

10、所以,又被NASA忽悠了?

期待了半天,等到的却是这么一颗行星,连是不是岩石星球都还没有弄清楚。说好的“重大消息”呢?说好的“发现另一个地球”呢?其实,还真不是NASA在忽悠你。NASA新闻发布会的通告页面上,从来就没有出现过“重大消息”或者类似的字眼。那份通告上只是说,将要宣布开普勒空间望远镜作出的“一些新发现”。至于说“发现另一个地球”,NASA在通告里确实提到了“anotherEarth”,但前面用的是“finding”,而不是“found”好吗?

开普勒-452b的发现,朝着“发现另一个地球”的梦想又走近了一步。现在,我们可以拭目以待,看看真正的“另一个地球”会在什么时候现身了。

人类能否移民?

飞掠冥王星的“新视野号”是人类有史以来速度最快的飞行器,以新视野号在借助木星引力加速后的峰值速度7万~7.5万千米/小时(相当于19~20km/s,大于第三宇宙速度)估算,飞到开普勒438B需要684万年,飞到开普勒442B需要1584万年。所以在星际飞行理论没有突破的情况下,如果依靠传统火箭,不借助时空穿越,人类基本上不可能抵达这些系外行星。NASA 飞船 X-43A 创下了 8000 千米每小时的纪录,是世界上飞得最快的空气动力学飞船。按此速度计算,飞到 Kepler-452b 上需要1.89 亿年。这还得假定,地球和 Kepler-452b 之间的距离没有发生任何改变。

人类技术水平在近100年内有了飞跃式的发展,但即便是依靠这样的技术实现移居外星也是不可能的。人们需要做的首先是,一定要把赖以生存的地球环境搞好,这样我们就没有理由去别的星球去生存或繁衍生命了。第二点就是就近改造对火星实现改造,经过2000年,人类就可以把火星改造成比较适合人类居住的环境,又因为火星距离地球比较近,因此可以当做生存环境上的一个备样。第三点就是移居到距地球几十光年的行星上,这要靠人类科技的发展,可能会经历百年千年,提高调查研究的水平和对外星生物的勘探。

如果从生存形态上来讲的话,王思潮说,移民外星绝不是短时间内的问题,至少我们以后的八九代都是不可能实现的。

自NASA消息发布以来,网上盛传一种说法,很多网友讨论称,1400光年理论上并不是特别远,根据相对论,高速飞行的宇宙飞船内部时间会变慢,所以未来人类有机会发明近光速飞船的话,对于船内的人类而言,大概20年就能飞到“第二个地球”。

对此,朱进表示,这种说法不靠谱。朱进表示,从人类可实现的飞船制造技术来讲,我们还无法制造出一个近光速飞船,其次涉及相对论的有关问题是复杂且深奥的,难用具体的时间去丈量。

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