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又發現一個地球2.0?宜居帶上并非都宜居
2020-01-14 07:21:25 來源: 科技日報
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  近日,美國國家航空航天局(NASA)宣布發現了一顆系外行星,編號為TOI 700d,并宣稱這顆行星可能存在液態水。消息一出,“首個可能宜居的地球大小行星被發現”這一話題便迅速登上微博熱搜榜。

  一時間,行星TOI 700d占盡了風頭。令人好奇的是,它究竟有哪些“資本”可與地球相提并論?

  坐高鐵至少需要3億年

  TOI 700d繞著恒星TOI 700轉,公轉周期為37天?!肮D周期會影響行星的環境。試想,地球一年365天如果變成37天,生物演化一定與現在的不同,因為地球生物成長節律與季節變化有關?!蹦暇┐髮W天文與空間科學學院教授周禮勇告訴科技日報記者。

  根據NASA公布的數據,恒星TOI 700的質量和大小約是太陽的40%,表面溫度約為太陽表面溫度的一半?!坝捎谒拗骱阈荰OI 700輻射能量比太陽少,它周圍的行星若要保持和地球相當的溫度,就得距離宿主恒星更近?!敝芏Y勇說。

  此外,恒星TOI 700是一顆紅矮星?!凹t矮星紫外輻射很強,會使得行星大氣中的水分子、二氧化碳分子發生光致離解,也有可能侵蝕和剝離行星大氣。紅矮星的壽命也很長,能長時間保持較強的活動性,因此并不利于生命的長期演化?!敝锌圃鹤辖鹕教煳呐_副研究員陳果告訴科技日報記者。

  被潮汐鎖定也是TOI 700d引人關注的又一個特征,而這對行星的宜居性來說,似乎并無益處。首先,被潮汐鎖定后,行星只有一面對著宿主恒星,就像月亮永遠只有一面對著地球?!斑@意味著在TOI 700d上生活,就沒有白天和黑夜之分?!敝芏Y勇說。

  “其次,被潮汐鎖定的行星可能沒有大氣循環,即便有,大氣活動也會比地球弱很多?!敝芏Y勇強調,被潮汐鎖定后行星很難產生劇烈的內部活動,這會阻礙行星形成整體磁場。

  這是因為,依據學界公認的“磁流體發電機”理論,行星磁場與行星內部活動有關?!岸鴮π行黔h境來說,磁場的作用非同小可。磁場能避免太陽風直接打到行星表面,還能‘鎖住’大氣和水分?!北本┐髮W地球與空間科學學院教授宗秋剛接受科技日報記者采訪時曾表示。

  據悉,行星TOI 700d的體積比地球大20%左右,距離地球大約100光年。有人說,從天文學的尺度看,100光年并不遙遠。

  但對人類來說是難以企及的目標?!?00光年就是光走100年的距離,大約是9500千億公里,若用350公里時速的高鐵,大約要3億年才能到達?!标惞嬖V科技日報記者。

  并非“首個可能宜居的地球大小行星”

  這一次,把行星TOI 700d帶入大眾視野的是赫赫有名的“行星獵人”——凌日系外行星勘測衛星(TESS)。

  “要注意,TOI-700d不是‘首個可能宜居的地球大小行星’,而是首個由TESS發現的位于宜居帶內的地球大小的系外行星。許多媒體在報道時忽視了很重要的關鍵限定詞?!标惞毖?。

  有數據顯示,開普勒望遠鏡已發現4000多顆候選行星,其中處于宜居帶的行星超過200顆,包括系外行星開普勒(Kepler)-452b,以及去年9月英國倫敦大學學院宣布發現的K2-18b等。

  “寬泛來說,與地球類似的宜居帶系外行星可能有十幾個。但嚴格來講,沒有一個真正與地球相似?!敝芏Y勇告訴記者,此前甚至有人懷疑Kepler-452b這顆行星的存在?!耙驗楹阈亲陨淼幕顒訒е铝炼茸兓?,這一現象有時會與行星凌星時的現象類似,如果數據處理不好,就可能將二者混淆?!?/p>

  陳果告訴科技日報記者,近期有研究對于發現Kepler-452b這顆行星的文章有所質疑,認為并不排除相關信號來自儀器效應。也就是說,很可能并不存在Kepler-452b。

  一般來說,發現可能宜居的行星后,科學家接下來要做什么呢?

  陳果表示,做理論研究的科學家,會根據可能宜居的行星的物理參數進行建模,分析其氣候,給出更為具體的宜居性指標,預測可能觀測到的光譜特征,研究其形成演化歷史等。

  而做觀測研究的科學家,會嘗試通過凌星、視向速度、直接成像等手段,去獲取這顆行星的光譜,通過分析特定的光譜特征,來判斷是否存在對應的原子、分子,并測量這些成分的豐度,綜合給出宜居性的觀測依據?!安贿^,現有的觀測設備仍難以開展針對宜居帶行星大氣的觀測研究?!标惞f。

  如果真的發現宜居系外行星,人類會移居過去嗎?

  “人類現有的科技是沒法實現的?!标惞忉尩?,最近的比鄰星離我們也有4.22光年,以人造飛行器“帕克號”為例,若能一直保持其近日點時的最大速度(約70萬公里每小時),那也要6500年才能到達離我們最近的比鄰星。(代小佩)

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【糾錯】 責任編輯: 張樵蘇
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