科学家发现距离100光年的水世界,那里会有人类知音吗?
一组科学家最近发现了一颗新的系外行星(太阳系以外的行星,后同),据称那里是一个水世界,比地球上的水多多了。水是生命之源,如果那里有生命,人类或许就能找到知音了。
这颗新发现的系外行星被编号为TOI-1452 b,根据系外行星编号规则,这应该是围绕着一颗叫TOI-1452的恒星公转的行星,而"b"则代表其是这颗恒星第一颗被发现的行星,随后如果还发现有其他行星,就会按照"c、d、e、f、g、h"在恒星代号后面后缀。
那么,这是一颗怎样的星球,对我们的未来有什么意义呢?让我们一起来了解一下这颗星球。发现与建模
这颗系外行星是由加拿大蒙特利尔大学系外行星研究所,查尔斯·卡迪欧(Charles Cadieux )领导的一个团队发现的,8月24日,这项成果以论文形式发表在世界著名的《天文学杂志》上,论文介绍了这颗行星独特的性质和特征。
这颗行星是通过凌日系外行星勘测卫星发现的,这颗卫星简称TESS,中文昵称"苔丝"。"苔丝"是一颗由NASA(美国航空航天局简称)研发制造,于2018年发射升空,具有望远镜功能专用于系外行星搜寻项目的卫星,被看作是此前发射的开普勒望远镜的继承者,也将成为后来发射的韦伯望远镜的助手。
"苔丝"在数年的太空任务中,对数十万颗恒星进行了观察,发现了许多新的系外行星,TOI-1452 b就是TESS的最新发现。这颗系外行星距离我们约100光年,围绕着位于天龙座的一个 双恒星系统中编号为TOI-1452的恒星公转。
TOI-1452的兄弟被命名为TIC 420112587。这是两颗大小差不多的红矮星,每颗质量约为太阳的四分之一。红矮星是指质量小于太阳50%以下恒星的统称,这两颗红矮星相互间距离只有145亿公里,只是太阳与冥王星距离的2.5倍。
根据系外行星命名规则,发现某恒星的第一颗行星以小些字母"b"为后缀,以后发现的行星依次以"c、d、e、f、g、h......"为后缀,因此这颗围绕着TOI-1452恒星公转的行星被命名为TOI-1452 b。
红矮星由于质量小,热核反应没有太阳这样的黄矮星激烈,因此亮度和温度都相对较低。TOI-1452表面温度只有约2900K,约为太阳表面温度的一半。但TOI-1452 b距离TOI-1452恒星只有912万公里,约为水星到太阳距离的16%,因此行星表面温度正好在宜居带。
所谓宜居带就是坐落在距离主恒星不远不近的位置,行星表面温度适合液态水的存在。查尔斯·卡迪欧团队和多伦多大学的科学家们,通过采用SPIRou(一种新型光谱仪)对这颗行星的光谱分析进行建模,发现这颗行星的水储量很大,竟占到整个星球质量的30%,而地球水储量只占质量的1%。
这是一个什么概念?说明那里很可能是一个被水完全覆盖的星球,如果那里存在生命的话,那将是一种水生生命。那么,TOI-1452 b上面会有生命吗?
现在还无法知道。现在的望远镜不但难以看到系外行星,就是系外恒星绝大多数也只能看到一个光点,就是说,恒星的样子也无法看到。因此,凭人类目前的观测能力,不但无法看到那里的生命,就是那颗星球本身也还无法看到。
现在发现系外行星主要通过凌星法,也就是当一颗行星运行到恒星与我们的视线之间时,就会出现对恒星的遮光现象,从而让恒星稍微变暗,影响恒星的光度。科学家们就可以通过恒星的光变周期,来分析那里是不是存在一颗行星,是什么样的运转周期。然后,再辅之观测行星与恒星相互之间的引力影响,来计算它们的质量。
现在最精密的光谱仪,如韦伯望远镜携带的红外光谱仪等, 可以分析系外行星的大气成分。生命的新陈代谢,会产生一些特殊物质在大气中留下痕迹,如氧气和甲烷等,精密的光谱仪通过分析行星大气光谱,就可以从得到的大气组分中,寻找生命存在的证据。
按照地球生命特征来看,水是生命的第一需求。但有了水,并不一定就会产生生命。在太阳系,许多星球有水存在,而且有些星球的水比地球多得多;据科学考察分析,远古时期金星和火星都有可能存在液态水,但至今没有发现任何生命存在过的证据。
因此,即便TOI-1452 b真的是一个水世界,也未必就一定有生命存在。而且,由于这颗星球距离主恒星很近,公转的轨道较小,公转速度也很快,公转一圈(一年)只需要11天。且根据与主恒星这种距离,这颗行星很可能会被恒星潮汐锁定,也就是永远一面朝着恒星。
这样,TOI-1452 b朝着恒星的一面永远受着高温炙烤,背着恒星的一面永远受着冰冻酷寒,在这样冰火两重天的环境中,生命的诞生和存在是多么艰难的一件事啊。且红矮星的耀斑爆发很厉害,距离这么近的TOI-1452 b,或许会不断受到耀斑能量的轰击。
因此,那里很难说会有生命存在。不过,现在有了韦伯望远镜,既然发现了这么一个新鲜的所在,我想NASA和韦伯团队不会放过这个机会的,将很快让韦伯深邃的眼睛对准那里,仔细查看一番,或许不久的将来,就会有好消息传来。人类什么时候能到那里去旅游呢?
至少现在还连梦都不敢做,因为TOI-1452 b距离我们100光年。光年是什么意思?就是光走一年的距离,表示天文距离的单位。真空光速为每秒299792.458 公里,一年为31557600秒,因此一光年就是约9.46万亿公里。
迄今为止,人类还只有12位代表脚踏过平均距离38.4万公里的月球,飞得最远的人造无人探测器是旅行者1号,飞了45年,才飞出235亿公里。而通常认为,太阳的引力控制半径约1光年。也就是说,旅行者1号按照现在每秒约17公里的速度,要飞出太阳系的势力范围还需要17000多年。
如果要飞到TOI-1452 b,就要飞117万年。即便提升速度到每秒100公里,飞到TOI-1452 b也需要30万年。因此,即便那里真的是一个汪洋大海的世界,在那个水世界里有许多稀奇古怪的生命,我们也只能望洋兴叹。不,实际上连"望"洋也做不到,只能"想"洋兴叹。
未来,人类要飞出太阳系,走向宇宙深空进行恒星际移民,最少必须解决两个问题:1、突破光速限制,采用时空折叠或虫洞穿越技术进行星际远航;2、大幅延长人类寿命,或改变肉体生存方式,以意识形态存在,才能应对漫长时间的星际旅行。
我们的下一代或下下一代能够等到这种时代到来吗?欢迎讨论点评。
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