丁绍祥第二家园 第二家园?才刚上路呢
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。航天时代的到来宣告了月球人和火星人皆不存在的事实,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太空捎去问候,希望有人能听见。
著名科幻作家阿西莫夫早在他的作品中就预言过未来人类的太空生活:发现宜居星球、进行太空移民、在不同星球之间往返旅行等,虽然诸如探索太阳系其他天体等预言内容已成为现实,但找到地球人以外的智慧生命,一直没有突破性的发现。
对此北京天文馆馆长朱进推测说,也许在银河系里有外星人的地方就有很多,比如说有一万个星球上面都有外星人,但是要求大家同一个时代,而且互相还要考虑光速传播的距离,这些条件叠加起来,让大家互相联系上,还是很不容易的。
不管怎么说,这次找到了“开普勒452b”,不过这颗行星位于地球1400光年之外的天鹅座,以人类目前科技水平抵达那里尚属遥远梦想。也许一直找下去,总有一天会迈出“人类的第一步”。太空探索,道路漫长,需要无数个“一小步”,阿姆斯特朗在月球上行走是一小步,探测车登上火星是一小步,近日“新视野”号飞船对冥王星的惊鸿一瞥也是一小步,今天确认1400光年之外的一个亮点为系外类地行星也是一小步……
“你我永远无法前往,但是我们孩子的孩子的孩子,总有希望抵达那里。”美国航天局开普勒数据分析主管詹金斯说。
找新家也是无奈
在国家天文台副研究员郑永春看来,探索太空既是人类好奇的天性使然,更是缓解环境重压、躲避天文灾难的一种必然选择。
“地球和人类面临的重大天文灾难是太阳系探索的主要动力。”郑永春说,纵观地球历史,人类将面临超级太阳爆发、小天体撞击地球、地球磁极倒转、伽玛暴和高能射线爆发、超新星爆发、外星生命攻击等不同类型的重大天文灾难,其中,小天体撞击地球是危险等级最高的天文灾难,时刻威胁着地球和人类的可持续发展,需要全世界科学界共同应对。
郑永春告诉记者,小天体撞击地球绝不是危言耸听,根据太阳系探测的结果,月球、水星、火星、行星的卫星、小行星等天体的表面都发现了密密麻麻的撞击坑,这正说明地球也曾经遭受过大规模的、频繁的小天体撞击。目前全世界已经确认的撞击坑已经将近200个,未发现和未确认的撞击坑更多,而小天体撞击曾经导致地球环境的剧烈变化和大规模生物灭绝。
根据推测,地球上的生物大灭绝平均每隔2600万年发生一次,就像导致曾经独霸地球的恐龙灭绝一样,这样的灾难一旦发生,必将导致人类的灭绝。“为了人类的火种在宇宙中得以延续,我们需要在宇宙中寻找避难所,这就是我们搜寻系外行星和开展深空探测的重要价值。”
发现“开普勒452b”后,人类最关心的是它的质量及引力大小、与恒星的距离、是否由岩石构成、是否有水、大气层的成分及厚度、自转及公转周期、大气环流情况等因素,事实上,这正是“类地行星”的主要特征,也是判断其是否成为人类“第二家园”的重要参数。
北京大学地球与空间科学学院教授焦维新在接受记者采访时表示,一般来说,适宜人类居住的行星最重要一点,是表面要有液态水,决定这一条件的主要因素是行星所在星系的类型及恒星体积、有效温度和行星轨道。“这里面有一个宜居带的概念,对于太阳系而言,所谓宜居带就是离太阳距离刚好,既不太热,也不过于寒冷,这样的话,水便能以液态形式存在。”
有水还不够,一颗行星上如果要孕育高等生命,那要求更为苛刻。首先,温度要适宜,行星上的绝大部分地区不应长期存在低于-30℃的极端低温或高于40℃的极端高温情况;大部分地区的常年平均温度,应当适宜动植物生长、繁衍。
其次,宜居行星上应当有四季交替,最起码,在大部分地区应有明显的冷热或干湿变化,这样才能保证生物的多样性。最后,宜居行星上不应有过于频繁、能量过大的极端天气现象发生,比如科幻小说、电影中的超级台风、巨浪、星际狂风等。
目前只能靠地球
此外,“开普勒452b”与地球相距1400光年,也就是说,即使以光的速度前进,“飞”过去的时间也要1400年,因此如果不通过类似电影《星际穿越》中“虫洞”那样的技术,以人类可以预见到的方式,是难以抵达的。
目前,人类对“开普勒452b”表面是否存在大气,乃至其表面大气厚度、成分知之甚少。很多未解之谜有待探索。紫金山天文台研究员季江徽认为,要深入研究开“开普勒452b”上存在生命的可能性,相关大型望远镜及空间设备下一阶段的研究重点,很可能放在这颗“地球2.0”的大气构成上。
就在“开普勒452b”成功捕获所有人视线的时候,又有消息传来,另三颗“超级地球”行星系再次被发现。7月30日,一个科学家团队在《天文和天体物理学》周刊上报告说,他们发现了一个拥有三颗“超级地球”的行星系统,这些行星围绕一颗明亮的矮星运行,距离地球“仅仅”21光年,包括一颗巨行星和三颗“超级地球”,其中一颗行星可能是一个熔融岩石的世界,其质量是地球的4.
5倍,体积则是地球的1.6倍。参与这项研究的日内瓦大学的天文学家发表声明表示,这颗行星的平均密度接近地球密度,这意味着两者的构成类似。
对于这些接二连三令人激动的天文发现,国家天文台副研究员郑永春似乎要冷静得多,他强调,在星际飞行理论还没有实质性突破之前,人类的探索范围在相当长的时期内将局限在太阳系内,火星是目前科学界公认的最佳选择,此外木卫二、土卫六可能会有生命存在,但那里并不适合人类移居,从长远看,当未来航天技术高度发达,行星际运输成本大幅下降的时候,现在的月球、火星、木卫二、土卫六将成为太阳系中人类定居的一个个“岛屿”,而地球是这些岛民共同的故乡。
一方面是宜居星球的搜寻,另一方面是人类自身基因还需漫长的进化,太空移民对人类而言任重而道远。“正因如此,人类一定要珍惜我们的地球家园。”郑永春表示,系外行星的想象虽然美好,但这美好的“远水”解不了人类面临的“近渴”,人类未来的命运还是系于地球。
如果不借助大型望远镜,从冥王星上看地球,地球就已经是阳光照射下一个暗淡的蓝点。如果从太阳系外看地球,地球就像宇宙中的一粒尘埃,相当于太平洋中的一滴水,恰恰是这个暗淡的蓝点、这粒尘埃、这滴水,正是人类唯一赖以生存的地球家园。
“我们遍寻整个宇宙之后遗憾地发现,迄今为止,地球仍是太空中唯一适合人类长期居住的行星。因此不管将来有怎样的发现,我们都要做到爱护环境,珍惜地球母亲,这是我们每一个人的责任。”本报记者 蔡文清 J177
