开普勒452b行星与地球相像指数0,但广Daewoo宙中恐

2019-12-09 13:24 来源:未知

科学家发现第二个“地球”,但还有更多“地球”被陆续发现中。

另一地球可能发现?作为人类探索宇宙的先锋,NASA在前一阵子“新地平线号”掠过冥王星时刚出过风头,不过随后霍金宣布,联手俄罗斯IT大亨启动史上最大搜寻外星人项目,不知道是不是为了和霍金“争风吃醋”,NASA在今天凌晨再次弄了个大新闻:通过开普勒太空望远镜新发现太阳系外行星开普勒452b,这是首个与地球大小相近的“宜居”行星,跟地球的相似指数达到0.98。开普勒452b围绕一颗类似太阳的恒星运行,公转一年大约385天,和地球365天也很接近。

近日,连线成员之一,北京大学科维里天文与天体物理研究所在读博士郭震登上一刻talks讲台,为观众介绍了目前天文学在宜居星球与开普勒空间望远镜的研究进展。

NASA宣布这个“激动人心”消息后,网络舆论顿时炸锅,平时不大关心科学话题的朋友也激动起来:“另一个地球!”“我们不再孤独!”“活久见!”“要步 入新世纪了吗?”“我们的征途是星辰大海!”“愚蠢的人类再见我要回母星了。”“黑暗森林!外星人的攻击正在路上!”“人类祸害了一个地球还不够,又要祸 害另一个去么?”“平行世界的另一个我是不是也还单身着……”

一刻 这一次,科学家真的找到了第二个地球,相似98% - 一刻talks - 腾讯视频

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约翰内斯·开普勒

约翰内斯是德国天文学家、数学家。他最广为人知的成就便是开普勒三定律。

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约翰内斯·开普勒 via wikipedia

开普勒生活的年代(17世纪初),哲学和神学占有重要地位,天文学与占星学的区分还不是很清楚,物理学则当作为自然哲学的一个分支。对那个年代的人来说,进行天文观测需要克服的困难是不可想象的。

然而开普勒6岁便观测到了1577年的大彗星,9岁观测到月全食,在他职业生涯期间编著了非常多的书籍。有趣的是1611年左右,开普勒传阅了他的一份手稿,这份手稿最终以《梦》为题,可惜最终发表时他已经过世。这篇文章的部分目的是想描述从另外一个星球的视角来看,时下的天文学会是什么样子,以证明非地心学说的可行性。这份手稿描述了一次神奇的月球之旅;它一部分是寓言,一部分是自传,一部分是星际之旅的专著(也有人认为这是第一部科幻作品)。

Kepler-452和地球的对比图,Kepler-452b的体积是地球的1.6倍。

开普勒空间望远镜

开普勒望远镜是NASA设计专门用来探索类地行星的空间望远镜,本次任务被命名为开普勒任务便是为了纪念德国天文学家开普勒。

为了帮助天文学家发现和研究系外行星,开普勒望远镜于2009年3月6日搭乘Delta II 7925火箭前往太空。

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Delta II 7925火箭 via wikipedia

截至2016年5月10日,开普勒空间望远镜已经发现1284颗新行星。而到目前为止,天文学家发现近5000颗系外行星候选者中超过3200颗目前已被确认。多达2325颗行星由开普勒空间望远镜所发现。郭震在视频中说到:

“开普勒望远镜开启了研究系外行星新纪元。”

自从1969年阿波罗登月以后,人类的脚步再也没有踏过比月球更远的距离, 或许是缺乏太空竞赛的竞争激励,或许是人类将关注点从遥远的宇宙拉回到现实,但这个星球上依旧有这样一群人,努力的望向夜空。就像几百年前的开普勒一样,在认识到宇宙的奇妙之后更加努力的探索。

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月面是迄今为止人类踏足最远的地方 via wikipedia

看完视频后,我脑中的疑问也更进了一步:

作为北大在读博士生,郭震老师学生时代都经历了什么从而引导他走上天文研究这条道路呢?

作为连线成员之一,为什么要贡献出宝贵的个人时间从事公益与科普事业?

而他的研究成果,是否能激励人类迈向新一轮的宇航时代呢?

如果你也带着许多问题,本周日晚21点,点击阅读原文前往直播间,让郭震老师亲自为你解答吧!

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开普勒452b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%。开普勒452b到那颗恒星的距离,跟地球到太阳的距离相同。

非常令人感动的脑洞,然而少年们,你们想太多了。当然这不赖大家,NASA先前的预告“……天文学家们已经接近几千年来我们所梦想的目标:发现另外一个地球”实在是太容易让让人思维奔逸,再加上信息传播过程中的不断失真,公众设想和期待的东西,跟科学家们要说的东西,完全是两回事。

与地球相似指数0.98

美国航天局23日举办媒体电话会,介绍了开普勒太空望远镜的最新观测成果,“批发”了500多个新的太阳系外行星候选天体,天文学家根据它的数据,发现一个从尺寸到周边星系环境都很类似于地球的行星,这意味着该行星表面有望存在液态水,这也是目前科学家一直在寻找的行星表面环境。这次发现的行星命名为开普勒452b。

自1995年第一颗系外行星被发现以来,在21年内,科学家对类地行星的观测一直没有太大的进展,在系外行星被发现之前,类似地球大小的系外行星处于科幻小说的范畴。现在,科学家通过先进的望远镜观测到一直试图寻找的类地行星,目前还有4661颗行星仍然处于候选状态,还没有进一步确认。

开普勒太空望远镜是世界首个用于探测太阳系外类地行星的探测器,自2009年3月发射升空以来,致力于在“宜居带”寻找类地行星,在为期至少3年半的任务期内,开普勒太空望远镜将对天鹅座和天琴座中大约10万个恒星系统展开观测。

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24日零点,开普勒空间望远镜最新发现媒体电话会议开始,NASA给出的配图是 Kepler-421b。天文学家称,这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。

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Kepler 452b上的一年大约385天,和地球上的365天很接近。系外行星——Kepler 452b 比地球大概大60%,距离地球1400光年,位于天鹅座。图为开普勒望远镜之前发现的kepler-186星系与kepler-452b所在的星系和太阳 系比较。 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,大约和我们太阳系的水星轨道相当。

“宜居带”即所谓适宜生存区域,是指距离恒星的距离适宜,意思是:假如这颗行星上有水,是有可能以液态形式存在的,不至于被恒星烤得完全蒸发掉,也不至于冷得只能结冰,而液态水是生命存在的必要条件之一。

目前,开普勒太空望远镜已发现1000余颗类地行星和3000余颗行星候选者,它们的轨道和尺寸各异,其中也包括一些处于适宜生命生存区域内的行星。科学家不断从这些行星中进行筛选,最新确定了12颗行星位于适宜生存区内。

天文学家称,这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。天文学家表示,这个跟地球的相似指数为0.98。

开普勒452b直径不到地球的两倍,它与所围绕的恒星距离也相当于地球和太阳的距离,而那颗恒星,也与太阳尺寸差不多,仅比太阳大4%,亮10%。

开普勒452b从恒星上接受的光和太阳光类似,理论上可以供植物进行光合作用,从而奠定生命存在的基础。但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,这需要后期技术手段跟进,可能需要把探测器送入轨道内。

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因为位于宜居带,位置适中,因此允许液态水在它的表面存在。天文学家称,这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。

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NASA表示,开普勒452b被称为地球2.0。

如果开普勒452b是固态的,最好是岩石行星,它就更有可能带有水。不过这只是如果,天文学家现在还不能确定开普勒452b的构成,也就是还不确定它是否是固态行星。

NASA说这个星球上可能有活火山,有存在生命的可能性,行星应该有60亿年历史,地球为45亿年。

NASA表示,由于缺乏关键数据,现在不能说开普勒452b究竟是不是“另外一个地球”,只能说它是“迄今最接近另外一个地球”的系外行星。

此次一同发布的还有11颗同样是直径小于地球2倍,均为运行于宜居带内的疑似目标,还需要进一步后续确认。

开普勒太空望远镜接下来的任务将在2017年正式展开:在我们附近的恒星周围找到适合居住的行星。

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NASA宣布新发现的类地行星与地球相似指数达到0.98。 因为比地球大概大60%,所以Kepler 452b 应该会归入“超级地球”这一类的系外行星,因为位于宜居带,位置适中,因此允许液态水在它的表面存在。

NASA的咋呼?

说好的外星人呢?并没有。

不少网友和天文发烧友在网上吐槽,认为似乎急于抢头条的总是NASA,而不是那些新“地球”。理由如下:

2011年12月5日,NASA宣布了一项惊人发现,利用开普勒望远镜发现了第二个“地球”;

2013年4月18日,NASA宣布发现三颗“新地球”,美官员欢呼“人类走向找到类似家园又近了一步”;

2014年3月26日,NASA宣布了一项里程碑式的发现,有一颗大小与地球几乎一样的可居住行星

2015年1月NASA公布的开普勒438b和开普勒425b,它们也处于宜居带内、可能是固态行星。但这远没有到满足大众的科学幻想的地步,从这个意义上说,开普勒452b似乎不算稀奇。

之前,NASA也公布过以上各种类似“最接近另一个地球”的消息,但那些系外行星围绕运行的恒星都是质量很小,温度也比较低的红矮星,而这次开普勒452b围绕运行的是一颗与太阳相似的恒星,所以成为到目前为止最接近“另一个地球”的系外行星。

开普勒452b与地球相距1400光年,人类想要到达前几天刚露出正脸的冥王星就需要9年时间,而想到达开普勒452b则需要5亿多年。

但是开普勒452b所围绕的恒星比太阳老15亿年,这使对太阳系以及地球的未来研究有了很好的参照。

这样咋乎一番然后围观群众失望走散的事情,NASA干过不止一次了,在太阳系外行星的话题上尤其如此。但这并不是科学家们有意误导,他们是真心觉得新发现很重要,然而学术界与公众的思路不同,对“另一个地球”的标准也不同,读者脑补太多的话,失望是难免的。

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开普勒接下来的任务将在2017年正式展开:在我们附近的恒星周围找到适合居住的行星。NASA表示,开普勒452b被称为地球2.0。图为NASA公布的Kepler-452b行星与地球对比图。

科学家激动什么?

既然连是不是固态行星、有没有水都不知道,科学家们为什么说这发现激动人心?

或许是因为人类太孤独了。

1995年,人类发现了第一颗系外行星运行在类似我们太阳的恒星轨道,之前的那么多年里,系外行星一直是科幻小说的范畴。

如今,人类发现了数千个系外行星,天文学家们梦想着寻找到几千年来的愿望:另外一个地球。而综合条件可能更像地球,符合各类标准的候选行星并不多,从这一点说,开普勒452b的发现也是类地行星观测向前迈进的一大步。

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该行星被命名为“Kepler-452b”,公转周期385天,但目前尚不清楚它是否能支持生命的存在。

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,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。

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。这心情好比是,远在异国他乡,遇见一个本国人就会很高兴。而公众满心期待的是遇见曾经一起爬墙上树的昔日邻居好友,不免失望。

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开普勒接下来的任务将在2017年正式展开:在我们附近的恒星周围找到适合居住的行星。

期待中国“天眼”

然而,热闹背后还有一丝丝遗憾。近代以来,几乎每次,天文界重大发现都是由外国完成的,何时能有中国人的声音和成果呢?

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开普勒空间望远镜是美国宇航局首个能够搜寻围绕类太阳恒星运行的地球大小系外行星的探测项 目,其迄今经历的重要里程碑式事件有:发生升空;发现首颗系外行星;发现质量和直径都最小的系外行星;发现首个6行星系统;发现首个围绕两个太阳运行的行 星;发现位于宜居带中,围绕一颗类太阳恒星运行的最小行星等等。

近些年来,中国科学家也提出过一些太空项目,并因其的精妙设计和雄心勃勃的目标引发了相当程度的国际关注,但截至目前,航天主管部门只同意了其中的一小部分。

酝酿时间最久的一项计划是HXMT,即“硬X射线调制望远镜”。

在二十世纪九十年代早期,中国科学家研制出了一个可以捕捉极其微弱的宇宙射线的小型地基望远镜,并在此基础上建设一个宏大HXMT探测器,在敏感度和清晰度上可以比肩哈勃太空望远镜。

这是中国首台太空望远镜,也是已知计划中世界最高灵敏度和最好空间分辨本领的空间硬X射线望远镜,它将实现空间硬X射线高分辨巡天,发现大批高能天体和天体高能辐射新现象,并对黑洞,中子星等重要天体进行高灵敏度定向观测,推进人类对极端条件下高能天体物理动力学、粒子加速和辐射过程的认识。

据媒体报道,HXMT探测器原本预计于2010年发射,但由于缺乏政府资金支持被严重滞后。尽管相关研究仍在继续,但却并无明确的发射日期和进度计划,不过百度百科上预计2015年底发射升空。

我国科学家还提出了其他的太空科研项目,并希望能尽快得到资金支持。其中包括一个大型光学望远镜、一个黑洞探测器,以及一个在太阳系外寻找可供生命生存的星球的项目。然而,这些项目都未能确定开始日期。

当然,也有好消息,就在昨天,我国建设的世界最大单口径球面射电望远镜的重要设备——反射面单元面板第一批1000个单元“就位”,开始在贵州省黔南进行现场拼装。这只被誉为中国“天眼”的超级望远镜单口径500米,接收面积相当于近30个足球场。

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专家们指出,与德国波恩100米望远镜相比,FAST灵敏度提高约10倍。这意味着,远在百亿光年外的射电信号,FAST也有可能“捕捉”到。

FAST的索网结构可以随着天体的移动自动变化,带动索网上活动的4450个反射面板产生变化,足以观测到任意方向的天体,同时,馈源舱也随索网一同运动,采集反馈信息。

中国天文学会理事长、中国科学院院士武向平表示,在天文观测方面,中国长期以来在世界上没有占据很前沿的位置。如果没有观测数据积累,总是用别人“二手的东西”,即使做了研究,也很难出彩。FAST建成后将弥补我国在观测领域的不足。

武向平认为,FAST非常适合脉冲星的观测,可以检验广义相对论。此外,它对高能物理、极端物理、相对论的检验也都非常有意义。

FAST那么灵敏,它能接收到遥远的世界里发过来的极其微弱的“外星人”的信号,甚至找到“外星人”么?

“FAST能从宇宙的今天看到很远的地方去,有助揭开宇宙起源之谜,甚至是‘地外文明’。”武向平说。

射电波段的观测,推动了地球人对宇宙的理解,如20世纪60年代四大发现:宇宙微波背景辐射、类星体、脉冲星和星际有机分子。现代天文学上的“两暗一黑”还存在着许多的谜团。FAST接受和放大它们发来的微弱信号,有助于揭开这些谜团。

中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成表示,FAST是我国具有自主知识产权的科学设备,对国际同类设备将保持20年以上领先水平。它将探测宇宙中遥远的信号、物质,例如电磁波、微波、激光、宇宙中的各种气体、有机物、星际物质、恒星等的辐射信息。它将对脉冲星、类星体等各种暗弱辐射源进行更精密观测,对它们的物质结构、产生机制进行深入探索,有望对认识宇宙起源与演化过程作出贡献。

“宇宙中的生命体或高智商‘外星人’若存在,他们的产生、遗留之信息,若存在于浩瀚天宇中,也有可能被FAST探测并接收到。”史志成说。

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