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“葫蘆娃,葫蘆娃,一根藤上七個瓜……”遠在太陽系外的一組7顆地球大小行星的新發(fā)現(xiàn),再次點燃全球公眾尋找“另一個家園”的夢想,中國科學院國家天文臺科學傳播中心主任、行星科學專家鄭永春研究員將之戲稱為“葫蘆娃”行星系統(tǒng)。
尋找系外行星的科學價值何在?人類能到達以光年計的精彩世界嗎?我們應(yīng)該怎么看待目前唯一的家園——地球?科技日報記者就此專訪了鄭永春。
記者:系外行星遠在太陽系外,尋找它們難在哪兒?
鄭永春:由于行星本身不發(fā)光,行星表面反射的光線相對恒星光芒而言極為微弱,常常被掩蓋在母恒星的光輝內(nèi)。所以,要在地球上發(fā)現(xiàn)數(shù)十到數(shù)百光年遠的恒星周圍的行星是很困難的。并非所有恒星都有行星,因此,系外行星的發(fā)現(xiàn)給了我們很大的驚喜。
記者:從科學價值上講,探索系外行星具有哪些重要意義?
鄭永春:通過搜尋系外行星,我們可以發(fā)現(xiàn)不同類型的行星,以及處于不同形成階段的行星,這對研究行星的形成和演化過程很有幫助,也有助于了解地球是怎么形成的,以及預(yù)測地球的未來。
記者:位于宜居帶的系外行星真的適合人類生存嗎?如果要移民到一個適宜人類長期居住的天體,需要滿足哪些條件?
鄭永春:首先,要有大氣層的保護。如果系外行星的大氣太稠密或太稀薄,人類的心肺功能都難以承受。大氣成分也很重要。地球大氣的主要成分是氧氣和氮氣,而且要符合一定比例。氧氣含量過高會發(fā)生醉氧,過低則會缺氧。臭氧層也不可或缺,沒有它,人類患皮膚癌的概率將大大增加。
其次,要有液態(tài)水和適宜的溫度。水是生命之源,根據(jù)地球的經(jīng)驗,生命的存在離不開水。但現(xiàn)有手段還無法證實系外行星上是否有液態(tài)水,只能根據(jù)系外行星與恒星之間的距離,來估算行星上的溫度,并根據(jù)溫度范圍推斷是否允許液態(tài)水的存在。
再次,適宜居住的系外行星必須有一個巖石質(zhì)的表面,讓人類可以繼續(xù)生活在陸地上;這類行星要有一個完美的磁場,屏蔽來自恒星和恒星際的高能帶電粒子;行星必須演化到中年階段,內(nèi)部能量釋放比較溫和,才不會有狂暴的地震、海嘯和火山爆發(fā)。
最后,系外行星所在的行星系統(tǒng)已經(jīng)演化到晚期階段,大量的小天體碎片已經(jīng)被大的行星吸積,行星際空間逐漸清朗,從而大大減少被小天體撞擊的幾率;恒星的能量釋放比較穩(wěn)定,否則人類在恒星爆發(fā)的超級帶電粒子風暴面前,只能坐以待斃。
總之,系外行星本身不發(fā)光,在遙遠的、很亮的恒星附近很難直接觀測到。尋找系外行星,大多通過行星運行時對恒星的擾動來判斷。迄今為止,還沒有觀測手段可以判斷系外行星是否有巖石質(zhì)的表面,是否有液態(tài)水,是否有磁場,大氣層是否有氧氣,更難以確認系外行星是否真正與地球環(huán)境相似。
記者:如果“葫蘆娃”行星系統(tǒng)里,真的發(fā)現(xiàn)一顆類似地球的行星,我們是否有能力到達那里呢?
鄭永春:以目前最快的航天器——探測冥王星的“新視野”號的飛行峰值速度7萬—7.5萬千米/小時計算,如果飛到39光年外的“葫蘆娃”星系,需要的時間是57萬年。所以,在星際飛行理論沒有突破的情況下,如果不借助時空穿越,依靠現(xiàn)在的化學燃料火箭,人類基本上不可能抵達這些系外行星。
記者:既然如此,我們尋找系外行星的終極意義何在?
鄭永春:我們希望登陸火星乃至移民系外行星,并不是因為那里更加美好,而是為了尋找人類未來的避難所。地球上的生物常常需要面對重大的災(zāi)難性事件。根據(jù)推測,地球上的生物大滅絕平均2600萬年發(fā)生一次,就像曾經(jīng)獨霸地球的恐龍被滅絕一樣,此類災(zāi)難一旦發(fā)生,將導(dǎo)致人類滅絕。尋找移民星球,是為了人類的火種在宇宙中得以延續(xù),這就是我們搜尋系外行星和開展深空探測的終極價值。
記者:那我們應(yīng)該怎么反觀地球?
鄭永春:除了地球,我們別無他所。宇宙中與地球幾乎一模一樣的星球是不存在的。雖然,從太陽系外看地球,它只是宇宙中的一粒塵埃。但恰恰是這粒塵埃,成了我們唯一可以生存的家園。因此,我們不能在地球上肆意破壞和污染,把一顆千瘡百孔、傷痕累累的地球交給我們的孩子,這是每一代人的責任。系外行星的想象雖然美好,但這美好的“遠水”解決不了人類面臨的“近渴”。
(原載于《科技日報》 2017-02-24 02版)
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