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外星人在古宜居行星“追忆似水年华”

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  古老系外行星的发现提升了人们对外星智慧生命的展望,宇宙生命也许比地球上可以期待的时间延长了数百亿年,随着科学家发现越来越古老的宇宙“太阳系”,人们在不久的将来很可能发现一个又一个位于生命宜居带的古老行星。如果在古老的系外行星上存在生命的可能,那么人们对宜居行星的概念和宇宙古老生命的演化史将获得全新的理解。

  今年1月份,由英国伯明翰大学天文地震学、或“星震学”领域的科学家蒂亚戈·坎澎替领衔的一支研究团队发布了一项天文成果:五颗小型的岩石态的行星非常靠近一颗古老的恒星旋转,该恒星被命名为开普勒——444,开普勒行星使命搜索器发现了这个古老的恒星系,而坎澎替的团队收窄了恒星开普勒——444和它的五颗行星的年龄,它们的年龄为令人惊奇的112亿年。恒星系开普勒——444的年龄几乎是我们太阳系的2、5倍,恒星开普勒——444的五颗行星没有一颗进入宜居带的范围,五颗行星距离主恒星太近,炽热高温的行星表面不可能孕育生命。然而,坎澎替给出了另一种科学的解释,对非宜居带行星的发现为科学家进一步寻找古老的宜居行星提供了指南,这是一个巨大的跨越,对古老宜居带行星的发现时刻将会到来。

  对古老星系的发现给天文学家带来了很大希望,很可能存在其它宜居的古老世界,科学家暂时不能探测到它们,有了大数据计算工具的支持,他们还需要足够多的观测时间,后续的大量观测将会证明他们的猜测,生命是否存在了数十亿年?这一人们最感兴趣的话题还没有一个最终的答案,猜测和推理不能代替观测的证实,如果智慧生命如同开普勒——444一样古老,人们由此会提出各种问题:他们是继续存在、还是早已灭绝?延续或者毁灭都是一个未知的难题。《天体物理学杂志》发表了坎澎替天文团队的研究成果,题目是“带有五颗亚地球尺寸行星的古老系外恒星系”。

  

  研究人员使用位于莫纳克亚山峰的 W.M.凯克望远镜对开普勒-444进行了观测,以期望对它的化学成分有更多的了解。恒星开普勒-444缺少铁元素,但所谓的“阿尔法元素”含量却很丰富,诸如:硅、碳、氮和氧,“阿尔法元素”在宇宙第一批恒星的爆炸中形成,最早期的古老恒星在“百炼成钢”的燃烧中耗尽自身的燃料,恒星内部生成的元素被抛向广阔的宇宙空间,这些分散的物质元素逐渐聚合起来,构成了恒星开普勒-444周围行星的物质来源,而这些行星的物质成分有点令人吃惊。

  通常说来,科学家期待“陆地”行星——诸如:水星、金星、地球一类岩石态行星的内部含有大量铁元素,恒星系开普勒r-444的发现却说明,古老的恒星可能创造另一类的行星,它们的主要物质成分是“阿尔法元素”,这意味着岩石态行星可能以多种方式形成,它们在整个宇宙中的存在更为普遍。恒星系开普勒-444不太像我们的太阳系,它的质量比太阳略轻,而五颗伴随行星的轨道十分靠近,它的宜居带起始于大约0.4个天文单位(AU),而最远的一颗行星“蜷缩”在仅仅 0.08个天文单位(AU)的距离上,“亲密无间”的距离大约相当于水星到太阳距离的五分之一。

  到目前为止,只发现了很少像开普勒-444一样古老的恒星系,一颗正式取名为“玛士撒拉”的巨型气态行星在本世纪的早期发现,天文学家在2003年发现了这颗年龄大约为127亿年的气态行星,它大于地球年龄的两倍,而我们的太阳系大约在45亿年前形成。天文学家去年发现了两颗行星,“卡普坦”行星的年龄为115亿年,卡普坦是荷兰一位天文学家的名字,其中的卡普坦b和卡普坦c的尺寸可能在超级地球和相对小的海王星之间。另一个之前发现的恒星系开普勒—10的年龄大约为106亿年,它携带的两颗行星也被认为位于宜居带以外,天文学家在2011年发现它时认为,这是两颗炙热的岩石态行星,它们的质量相当于固体的海王星。

  

  为了发现更多类似于地球的行星,强有力的观测工具是必要的条件,NASA计划在2017年发射行星通过勘测卫星(TESS),欧洲航天局计划在2024年发射行星通过和恒星震荡探测器(PLATO),坎澎替团队参加了PLATO项目的计划制定。与开普勒探测器的使命一样, PLATO将搜索像地球一样的行星,它们伴随一颗太阳一样的主恒星。PLATO比开普勒探测器的灵敏度更高,观测的视野更广, PLATO的两大特点有利于发现更多潜在的行星世界,与此同时,TESS将重点开展对更靠近地球的恒星系的探测上,相对近的恒星系更容易成为地面天文台的追踪目标。

  (编译:2015-7-11)

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