關於“另一個地球”你應該知道的十個問題
這張美國航天局7月23日公佈的效果圖顯示的是地球（左）和太陽系外行星開普勒-452b。美國航天局23日在音頻新聞發佈會上宣佈，天文學家通過開普勒太空望遠鏡確認在宜居帶發現第一顆與地球大小相似的太陽系外行星開普勒－452b。圖片來源：NASA
國際在線綜合報道：美國宇航局(NASA)于北京時間今天淩晨0時就開普勒望遠鏡的新發現舉行新聞發佈會。NASA稱在距離地球約1400光年的宇宙深空，發現了比地球更大，更高齡的“老大哥”類地行星，並將其命名為開普勒452b，科學家稱，這是目前為止最像“地球雙胞胎”的行星。
天文學家稱，這是至今為止發現的最接近地球的“孿生星球”，有可能擁有大氣層和流動水。這顆類地行星與地球相似指數達到0.98，距離地球1400光年，繞著一顆與太陽非常相似的恒星運行。其所在星系恒星的品質比太陽多4%，亮度則要多出10%。Kepler-452b到那顆恒星的距離，跟地球到太陽的距離相同。Kepler-452b的體積是地球的1.6倍，其直徑比地球大60%，其恒星體積比太陽大10%。Kepler-452b公轉一圈是385天。NASA表示，Kepler-452b可以被稱為地球2.0版本。
NASA的科學家們表示，目前這顆行星已經存在與其所處的行星“宜居帶”超過60億年，這比地球的時間要更長，因此認為這顆行星具備生命存活所必備的條件。
在去年和今年1月份，美國宇航局也曾公佈過類似“最接近另一個地球”行星的消息，但那些係外行星圍繞運行的恒星都是品質很小，溫度也比較低的紅矮星。詹金斯稱，這次的開普勒-452b圍繞運行的則是一顆與太陽相似的恒星，“這顆恒星直徑比太陽大10%，亮度則要多出20%，比太陽年齡大，開普勒-452b公轉一圈是385天。開普勒-452b到這顆恒星的距離比地球到太陽的距離遠5%。”
關於這個地球的“孿生星球”，我們能知道些什麼？它離我們有多遠？它適合人類居住嗎？
開普勒空間望遠鏡，以及它連續觀測了4年的天區。圖片來源：space.com
一，在哪個星座？
這顆行星由開普勒空間望遠鏡發現。在為期4年的任務期間，開普勒望遠鏡始終盯著天鵝座附近的一小塊天區持續觀測。新發現的這顆行星，就位於開普勒的觀測視場之內，屬於天鵝座。
二，有多遠？
開普勒452b繞著一顆類似于太陽的恒星旋轉，距離地球大約1400光年。如果按照新視野號探測器飛掠冥王星的速度，也就是14千米/秒的速度飛向這顆行星，大約需要3000萬年才能抵達那裏。不過，考慮到新視野號在遠離太陽的過程中，速度還會進一步減慢，因此實際需要的時間只會更長才對。當然，新視野號並沒有飛向開普勒452b的方向，因此永遠不可能飛到那裏。
三，能看到嗎？
不要説這顆行星，就連它繞著旋轉的那顆恒星，我們在地球上都無法用肉眼看到，哪怕是在觀星環境最好的地方。開普勒望遠鏡監測的絕大部分恒星，亮度都在14－16星等之間，跟地球上看到的冥王星亮度差不多。事實上，就算使用地球上威力最大的望遠鏡，天文學家也不可能直接看到這顆行星，更不用説看清楚它的模樣了。
行星淩星示意圖。圖片來源：sun.org
四，怎麼發現的？
開普勒452b繞著一顆恒星旋轉，每轉一圈就會恰好從恒星前方經過一次，遮擋住那顆恒星射向地球的一部分星光。於是在地球上看起來，這顆恒星的亮度每隔一段時間就會短時間內突然變暗一些。這種現象被稱為淩星。如果週期性地出現恒星短時間變暗的現象，可能就意味著這顆恒星的周邊存在這樣一顆行星。這也是開普勒望遠鏡尋找太陽系外行星的主要方法。
五，有多大？
行星越大，淩星時遮擋的星光就越多，反之亦然。因此，準確測量淩星時恒星亮度的變暗幅度，就能夠精確測定行星和恒星的相對大小。而恒星的大小，能夠通過精確的恒星模型加以推斷。於是，天文學家即便根本看不到這顆行星，也能夠通過淩星觀測，測出開普勒452b的直徑要比地球大60%。這是天文學家唯一能夠確定的、有關這顆行星本身的參數。至於其他重要參數，比如它的品質有多少，由什麼物質構成，氣溫多少度，天文學家現在都還一概不知。
開普勒452b距離它的“太陽”要比地球距離太陽稍遠一些，但仍位於宜居帶內。圖片來源：NASA/JPL-CalTech/R. Hurt
六，是岩石星球嗎？
在我們的太陽系裏，行星明顯分成兩類：一類跟我們地球一樣，主要由岩石構成；另一類則比地球大得多，主要由氣體構成。然而，對於直徑比地球大、又大不太多的開普勒452b，天文學家就無法準確判斷了。根據發現者的合理“猜測”，開普勒452b有很大的可能性是一顆岩石星球。然而，美國加州理工的天文學家萊斯利·A·羅傑斯（Leslie A. Rogers）今年在《天體物理學報》上發表過一項研究，對大量已知大小和品質的太陽系外行星進行了統計，證明絕大多數像開普勒452b一樣大小的行星都不是岩石星球，。因此，現在不能肯定它就是一顆岩石星球。
七，有生命嗎？
確切地説，沒人知道那裏有沒有生命，哪怕是天文學家。根據淩星出現的時間間隔，天文學家確實能夠準確測定開普勒452b的公轉週期——那裏的一年相當於地球上的385天。據此，天文學家能夠計算它到恒星的距離，恰好位於所謂的“宜居帶”內。換句話説，開普勒452b和地球一樣，距離各自的太陽不遠不近，不至於天寒地凍水凝成冰，也不至於天燥地熱水蒸成氣。然而，一顆星球就算處在宜居帶內，也不能保證就一定有水能夠在表面流淌，月亮就是一個反面例證。更何況，就算真的有水，離出現生命也還差著十萬八千里呢！
八，最像地球嗎？
開普勒452b不能説是最像地球的太陽系外行星。舉例來説，2014年宣佈發現的開普勒186f，半徑是地球的1.17倍。而今年年初宣佈發現的開普勒438b，半徑更是只有地球的1.12倍。這兩顆行星都處在各自恒星的宜居帶內，也都比開普勒452b更接近於地球的大小。只不過，那兩顆行星所環繞的恒星，都要比太陽小得多，也暗得多。而開普勒452b所環繞的恒星，卻非常類似于太陽，只比太陽重4%，大10%，亮20%，連表面溫度都一模一樣。因此，如果把恒星也考慮進來的話，開普勒452b就當仁不讓，確實稱得上是“另一個地球”，只不過它本身還是不太像地球罷了。
這些是目前已知與地球類似的宜居行星，從左往右分別是：開普勒22b、開普勒69c、新發現的開普勒452b、開普勒62f、開普勒186f，以及地球。圖片來源：NASA/Ames/JPL-Caltech
九，還有更多宜居行星嗎？
開普勒452b既不是唯一的一顆宜居行星，甚至也不是最像地球的宜居行星。僅在開普勒望遠鏡已經確認發現的1030顆太陽系外行星之中，就有12顆宜居帶內的行星直徑介於地球的1倍到2倍之間。事實上，開普勒任務的主要目標並不是要尋找“另一個地球”，而是通過這種抽樣調查的方式，幫天文學家更好地了解地球這樣的宜居行星在整個銀河系當中到底有多麼普遍。
開普勒空間望遠鏡已經發現了12顆半徑不超過地球2倍的宜居行星。圖中行星大小按相對比例繪製，恒星則在相應比例的基本上又縮小了25倍。圖片來源：NASA/Ames/JPL-Caltech
十，所以，又被NASA忽悠了？
期待了半天，等到的卻是這麼一顆行星，連是不是岩石星球都還沒有弄清楚。説好的“重大消息”呢？説好的“發現另一個地球”呢？其實，還真不是NASA在忽悠你。NASA新聞發佈會的通告頁面上，從來就沒有出現過“重大消息”或者類似的字眼。那份通告上只是説，將要宣佈開普勒空間望遠鏡作出的“一些新發現”。至於説“發現另一個地球”，NASA在通告裏確實提到了“anotherEarth”，但前面用的是“finding”，而不是“found”？
開普勒452b的發現，朝著“發現另一個地球”的夢想又走近了一步。現在，我們可以拭目以待，看看真正的“另一個地球”會在什麼時候現身了。
（綜合京華時報、果殼網、國際在線）
