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“开普勒”在红矮星附近发现大量行星【www.519

来源:http://www.btxygg.com 作者:广东快乐10分预测 时间:2019-12-12 19:11

考虑到过去45亿年发生的所有事件和环境——包括看似由随机过程所导致的进化转折,可以肯定地说,地球上生命演化的方式在宇宙中是独一无二的。

开普勒空间望远镜已经于2012年11月完成其主要科学使命,并紧接着开始了其原计划为期4年的计划延长期。其主要的科学任务是搜寻太阳系之外围绕遥远恒星运行的系外行星体。2013年5月,开普勒空间望远镜发生重大故障,探测器基本停止了正常的观测工作,当时如果NASA的工程师无法及时对其进行修复,那么这项耗资6亿美元的空间项目将有可能提前夭折。8月19日,在经过连续数月的分析和测试之后,开普勒望远镜项目团队正式宣布放弃让这台望远镜重新恢复到完全工作状态的努力,转而考虑在不利条件下,这台望远镜设备还能承担何种形式的科学任务。地球上的工程师们于2014年对其进行了彻底改造,并以K2计划命名,后者将在更短的时间内搜寻宇宙的另一片区域。

但这不是一个可以用逻辑或主观臆想来回答的问题,而只能用数据和观测结果来回答。虽然天文学家已经找到了不少可能存在生命的星球,但至今还没有发现任何一颗存在外星生命的星球。在整个宇宙中,人类以及其他地球生命有可能真的是孤独的存在。

美国宇航局的开普勒空间望远镜日前发现了20颗环绕一些冷而小的恒星运转的系外行星,这是迄今为止发现此类系外行星数量最多的一次。这些被称为K矮星和M矮星的长寿恒星在银河系中无处不在,并且有可能是许多宜居行星的家。

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红矮星释放的能量要少于更大、更热的恒星释放的能量,因此它们的行星宜居带要更近一些,其距离通常小于水星到太阳的距离。因此行星会频繁地穿越恒星表面,有的围绕恒星运行一周甚至只需要几个星期,这也使得开普勒空间望远镜上装载的仪器能够更容易地发现这些系外行星。

随着观测技术的进步,通过凌日法、视向速度法和直接成像法,天文学家已经搜寻到了大量的系外行星。根据统计数据,大约80%到100%的恒星都有行星或与之相关的行星系统,大约20%到25%的行星系统中存在一颗运行在宜居带中的行星,这意味着它们表面可以维持液态水存在。在这些潜在宜居的行星中,大约10%至20%的系外行星的质量和尺寸类似于地球。

西雅图市华盛顿大学天文学家Victoria Meadows表示:“因为这些恒星在银河系中很常见,因此它们有助于我们了解生命在宇宙中有多‘普通’。”

数十亿年来,地球上的生命都是单细胞的,而且相对简单,一代又一代的复制错误提供了基因变异,生物灭绝事件和选择压力在地球上也促进了生命进化。这可能是有生命的星球上不可避免的事情,也可能是地球上发生过很多次的极其罕见的事件。

尽管最初的开普勒计划探测了大量与太阳类似的恒星,但银河系中的大多数恒星却是更小、更暗且更冷的恒星,被称为红矮星。而这些恒星几乎构成了K2项目一半的观测目标。

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开普勒空间望远镜是世界首个用于探测太阳系外类地行星的飞行器,于2009年3月6日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,它是NASA发射的首颗探测类地行星的探测器。在为期至少3年半的任务期内,开普勒空间望远镜对天鹅座和天琴座中大约10万个恒星系统展开观测,以寻找类地行星和生命存在的迹象。

这可能是最不确定的一步。自寒武纪生命大爆发以来,已经过去了5亿多年,但直到最近几百年,地球上的生命才发展出一定的科技水平。诸如我们这样的生命可能在宇宙中是普通存在的,但也有可能我们是可观测宇宙范围内唯一的特例。

其中5颗经过确认的候选行星位于母星“宜居带”(该区域距离恒星不远也不近,适合生命存在)之中或附近。在太阳系中,该区域大约在金星与火星轨道之间。

另外,大约五分之一的恒星是橙矮星、黄矮星和黄白矮星,它们的质量、光度和寿命都与太阳相似。基于上述的数据来计算,宇宙中可能存在大约100万亿亿颗类似地球的行星,它们具备孕育类似地球生命的条件。仅在银河系中,就可能有多达数十亿颗行星存在类似地球的生命。

天文学家关注红矮星部分缘于K2项目的局限性——只有不足3个月的时间观测某一块天空。不过这也使得他们有更多的机会调查更多的天体。Dressing说:“每80天就研究一组新的恒星,这很有趣。”

智慧生命一定是从原有生命中进化而来的,他们有能力创造出先进的文明

在开普勒空间望远镜于2013年出现机械故障以至于无法再观测最初的目标后,天文学家赋予了它新的使命,被称为K2。科学家如今使用日光压力来稳定望远镜。而K2项目进行的新观测紧接着之前宣布的667颗候选系外行星又发现了87颗候选系外行星。几乎所有候选行星的大小都介于火星与海王星之间。

虽然人类现在对宇宙已经有所了解,但如下的问题至今还是未知的:生命如何起源?生命在一颗星球上孕育出的可能性有多少?如果生命真的出现了,它们又有多少的可能性会变得复杂,并最终进化成智慧生命?智慧生命发展出科技,并进入太空的可能性又有多高?

在天文学家确认的系外行星中,有63颗比海王星小,并且有一些甚至比地球还小。但这些小候选行星依然有待证实。Dressing认为它们有可能是其他现象,例如宇宙射线或仪器故障造成的“误报”。

生命一定是以某种方式从非生命中产生的

开普勒空间望远镜 图片来源:NASA Ames/JPL-Caltech/T Pyle

不过,拥有具备孕育生命条件的行星并不一定能保证真的有生命可以进化出来。即使生命真的出现了,它们持续存在、变得复杂以及分化的可能性有多高?除此之外,那些生命能否进化成智慧生命,并发展出文明?

“开普勒”在红矮星附近发现大量行星【www.5197.com】。多伦多市加拿大理论天体物理学研究所行星科学家Christa van Laerhoven认为,Dressing的工作为今后寻找像地球一样大小的系外行星铺平了道路。这些任务包括计划于2017年12月发射升空的NASA的凌日系外行星调查卫星。

时至今日,天文学家知道,每颗恒星周围可能都有一颗行星,所以拥有数千亿颗恒星的银河系可能包含数千亿颗行星,而且整个可观测宇宙中至少还有数千亿个星系。总的来说,在可观测的宇宙中,大约有一亿亿亿颗恒星。

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加州理工学院天体物理学家Courtney Dressing在10月19日于帕萨迪纳市举行的美国天文学会行星科学部与欧洲行星科学大会的一次联席会议上报告了这项研究成果。他说:“其中有250多颗恒星与地球的距离不超过30光年,可谓到处都是,这也就是为什么一些天文学家称它们为太空中的‘寄生虫’。”

虽然根据德雷克方程推测,银河系中可能有数千个先进的文明,但根本没有证据证明这一点。假设一系列尚未被排除的可能性无可厚非,但我们现在无法对此做出明确的解释。

原始生命必须进化成复杂的多细胞生命

“开普勒”在红矮星附近发现大量行星【www.5197.com】。在上个世纪90年代之前,天文学家对太阳系外的行星一无所知。在很长一段时间里,天文学家所能做的就是推测它们周围是否有行星系统。

非生命和生命的界定很明确,生命有新陈代谢,对外界刺激有反应,它们能够生长、繁殖和进化。宇宙中至少发生过一次,就在40多亿年前的地球上。但这个过程会发生在太阳系中的其他星球上吗?太阳系外的其他星球也会经历这个过程吗?在银河系数十亿颗行星中,或者在可观测宇宙的100万亿亿颗行星中,这种情况发生的频率有多高?这些都是未知数。

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在整个宇宙中,除非我们发现了外星生命,否则生命的唯一例子可能就是我们自己。

迄今为止,地球是人类已知宇宙中唯一存在生命的星球。不过,近年来,天文学家发现了大量的行星,并且估计仅银河系中就有上千亿的行星,这让人们相信宇宙中应该遍布生命,甚至是发展出文明的智慧生命。不然的话,正如卡尔·萨根所言,这就太浪费浩瀚的宇宙空间了。

天文学家现在所知道的是,如果过去的宇宙中产生了一颗与地球相似的行星,那么,要出现一个像我们人类这样能够建立文明的智慧生命,就必须经历以下三个过程:

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关键词: 开普 星球 恒星 发现

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