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7天连续发现5颗行星 外星生命探索再掀高潮

http://www.sina.com.cn 2004年09月14日 10:09 国际先驱导报

  欧美的天文学家们最近在七天之内,连续发现五颗太阳系外的行星。这新一轮的发现新行星热潮,是否预示着人类发现地外生命的一天已指日可待?

  国际先驱导报文章 8月25日到8月31日是全世界天文学家备感兴奋的7天。在短短一周时间内,欧洲和美国的天文学家相继报告发现了5颗新的太阳系外行星,而且其中一颗是美国的天文机构通过业余天文爱好者使用的小望远镜发现的。如此高密度的新发现是否标志
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着太阳系外行星搜寻活动已经进入了一个新阶段,业余天文学爱好者可以参与类地行星的发现,是否预示着人类发现地外生命的一天已指日可待?

  发现最小行星“超级地球”

  探索环绕其他恒星的行星,也就是太阳系外行星,一直是天文学家研究的热点。这份热情源于人类心底一个最想知道答案的疑问:苍茫的宇宙中是否存在和我们一样的生命?而与地球类似的行星则是最可能孕育地外生命的温床。

  人类已经对太阳系内的三颗类地行星(金星、地球、火星)进行了广泛考察,遗憾的是,仅仅在地球表面存在丰富的生命,金星太热了,而火星又太冷了。也许金星和火星都曾经有生命存在,但严酷的气候条件和极端的温度使生命存在的证据无法保留下来。科学家将目光投向了浩瀚宇宙中围绕其他恒星旋转的行星,期待从中找到和地球类似的星体。1995年至今,已经有超过120颗太阳系外行星被发现,它们大多属于巨大的气态行星,质量至少与木星类似。现在,发现太阳系外行星的脚步已经越来越快。

  8月25日,由瑞士日内瓦天文台的麦克梅耶博士领导的研究小组报告在太阳系外发现了迄今为止最轻最小的行星。这颗行星的质量是地球的14倍,绕一颗与太阳非常相似的称为“木埃瑞”的恒星旋转。这颗恒星位于离地球50光年的天坛星座,夜幕降临时,我们可以从南半球看到这颗恒星。新发现行星的公转时间只有9.5天,研究人员称这可能是一颗多岩石的行星,拥有很稀薄的大气,就如同一颗“超级地球”。但与地球不同的是,这颗行星白天表面温度非常高,达到摄氏600多度,因此几乎不可能存在生命。尽管如此,这一发现仍旧是科学技术的一大进步,因为此前科学家从未在太阳系外的恒星附近发现过如此小的行星。

  8月26日,由瑞士日内瓦天文台弗雷德里克·Pont领导的另一个研究小组又发现了一颗新行星,这颗行星被命名为“OGLE-TR-111b”。

  业余望远镜也能发现行星

  在发现“超级地球”的8月25日,美国三个天文研究机构也报告在距离地球500光年的天琴座发现了一颗新行星,这颗行星和木星类似,由气体组成,表面温度达到815摄氏度。令人惊讶的是这颗巨型行星是由一个直径仅为4英寸的天文望远镜发现的。这样的天文望远镜比很多业余天文爱好者装备的望远镜还要小。研究的主持者之一,哈佛-史密森天体物理研究中心的吉列尔莫·托里斯表示:“这一新发现能够证明,即使是微小的天文望远镜也能为行星研究做出巨大的贡献。”

  紧接着在8月31日,又有两个美国研究小组报告发现了两颗新行星。华盛顿卡内基研究所的研究小组在狮子座发现了一颗环绕 “Gliese 436”红矮星旋转的新行星。另一颗新行星由德克萨斯大学的研究小组发现,这颗行星环绕称为“55 Cancri”的恒星旋转。

  与麦克梅耶博士小组发现的天坛座行星类似,这两颗新行星的质量并不比地球大太多,这也是令科学家兴奋之处,因为以前发现的太阳系外行星大多非常巨大,个头和木星和土星差不多,质量至少是地球的50倍,由气体组成,表面炽热,生命在这样的星体上是无法生存的。而包括天坛座行星在内的这三颗行星,质量只是地球的14-20倍,而且这三颗行星可能是由铁、岩石构成。

  遗憾的是,这三颗行星和母恒星太近了,因此表明温度非常高,不可能有生命存在。但天文学家认为,这些发现是一个令人鼓舞的信号,在下一个十年,人类很可能发现和地球大小类似的行星,离“是否那里也有生命存在”的答案也会更近。

  如何寻找太阳系外行星?

  实际上,人们不可能从天文望远镜中直接看到太阳系外行星,因为行星本身不发光,它的反射光被比它强100万倍至几十亿倍的母恒星的光芒所掩盖;而且,行星与其母恒星在天球上的张角也非常小。太阳系外行星都是通过间接方法发现的,其中应用最多的是重力扰动方法,即借助环绕行星的引力使中央恒星的位置产生晃动来推断它们的存在,上文提到的“超级地球”就是通过这种方法发现的。

  而吉列尔莫·托里斯及其合作者采用了另一种称为行星凌的方法。行星绕恒星运动,当行星处在观测者和恒星之间时(掩食或称为凌,例如水星凌日),恒星的光度将有微小下降,通过测定光度降低来确定行星的存在。行星凌方法最大的好处是能告诉我们行星的大小,而重力扰动法则可告诉我们行星的质量,两者结合我们可以算出行星的密度,并进而推测行星是由什么物质构成。小型望远镜的优势是视野更广,但光敏度必须足够强。除了上面两种方法之外,多普勒位移法和径向速度法也可用来搜索太阳系外行星。

  现在用行星凌方法发现的行星还很少,原因是地球大气层的干扰。2007年美国太空总署将启动开普勒计划,届时将在太空中应用行星凌方法寻找新行星。

  人类将继续探索地外文明

  限于地面观测条件所限,目前所发现的太阳系外行星基本上都是“类木行星(质量与木星类似)”,真正的“类地行星(质量与地球相近)”还没有。而“类地行星”才是可能存在地外文明的星体。2012年前后,美国太空总署将开始类地行星探测计划,依靠编队飞行的空间红外干涉卫星,对太阳系外类地行星展开大规模搜索,并分析生命存在的光谱特征。

  人类对无尽宇宙的孜孜探索,不仅仅是想知道其他星球上有没有生命存在,更重要的想回答这样一个问题:生命从何而来,又向何处去?(晓宁)


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