搜寻“栀子花开”的系外行星

假如有朝一日居住在地球“近亲”——行星开普勒—452b的世界，那么人们会产生怎样的感受？以数字技术模拟的“移民生活”表明，新发现的开普勒—452b非常接近地球形态，但它似乎不适合作为人类“大移民计划”的目的地，那里没有人们熟悉的地球生态。天文学家在7月23日发现了一颗迄今为止最接近地球形态的行星，那里的生存环境令人感到好奇，“太空拓荒者”难以梦想成真，主要是遥远的太空路程令人生畏。开普勒—452b距离地球1400光年，即使太空飞船以光速前行，在人们有限的生命期内不能到达，人类要实现神奇的空间“弯曲飞行”，目前是一个遥不可及的梦想。开普勒—452b要成为地球的“第二家园”，在现有的技术条件下，几代人的探索也无济于事。

行星开普勒—452b的直径比地球高出了60%，大约相当于地球质量的5倍，它的表面引力比地球大了很多，在考虑了开普勒—452b的体积和质量之后，假如有一位探险者登陆到它的表面，那么他感受的自身重量将会是地球表面的两倍，比如：地球上称量的体重为60公斤，在开普勒—452b上称量的体重则为120公斤，由于引力场强度的不同，即使身体质量不变，在地球和在其它行星上感受的重量也会不同。NASA埃姆斯研究中心的科学家乔恩·詹金斯解释了对地球“双胞胎”发现的价值，开普勒—452b重力的加大带来了很大的挑战，未来的登陆者首先要适应重力场的加重，而月球登陆者首先要适应重力场的减轻。登陆者也许能适应重力场的很大变化，他们可以像消防队员或“说走就走”的背包一族，特意携带过重的被服和器材，身上的负重能很好地模拟在行星表面行走时的重力增强效应。

未来的造访者抵达时身体变得更加沉重，他们的骨骼可能随之增强，好像每天的身体锻炼加强了骨骼的支撑力量一样。假如一位“移民者”在开普勒—452b上居住较长的一段时间，那么高重力场环境也许会引起身体功能的显著变化。 也许他会逐渐适应高重力场环境，经过若干代人的繁衍和进化，他们后代的体质变得更为强壮。开普勒—452b的天文特征与地球相似，比如：它围绕一颗类似太阳的主恒星旋转，它与主恒星的距离和地球到太阳的距离大致相同。从接受恒星光照的体验进行比较，开普勒—452b很像人类的地球家园，而地球植物获得了恰到好处的光合作用。

在行星开普勒—452b表面的居住和日常生活将面对很多不确定性的因素，由于它距离地球极为遥远，科学家不能详细地收集相关的生态环境信息。天文学家只是猜测它的岩石态行星特征，但没有完全确认它的岩石地貌，开普勒—452b也许含有厚重大气、液体水和活跃的火山，但研究人员的判断建立在模型分析的基础上，缺少直接观测的证据。开普勒—452b可能会经历一次温室气体的逃亡过程，金星曾经发生过这种变化，在几十亿年前，金星可能是一个潜在的宜居世界，今日火星却展示了一个火焰炽烈的巨大“热室”。

行星开普勒—452b依托的主恒星比我们太阳的年龄高很多，它的年龄为60亿年，太阳的年龄则为45亿年，它目前处在恒星生命周期中更加活跃的阶段，开普勒—452b依托的主恒星展现了旺盛的生命力，它比太阳直径大了10%、比太阳亮度高了20%，假如“太空探险者”在开普勒—452b进行“日光浴”，那么他们将获得不同于地球的体验。由于能量的辐射程度有所不同，开普勒—452b依托的主恒星发出了更强的辐射，这将对行星产生更明显的增热效应，在行星表面流动的水源可能会被烤干，假如在行星表面真的含有海水，发生过水分的大量蒸发，产生过紫外线对大气的分解作用，那么开普勒—452b的大气层在紫外线的分解下将消耗殆尽。

天文学家詹金斯相信，开普勒—452b在未来的5亿年不至于出现海水蒸发、大气层消失的现象。如果对它的尺度和主恒星年龄的估计准确无误，那么还要考虑重力影响的因素，更大质量的行星拥有更大的引力，大质量行星对表面水源吸附的时间更长，反之，更小质量的行星拥有更小的引力，小质量行星对表面水源吸附的时间更短。但这只是一种常规逻辑的判断，如何真实、准确地了解实际发生的情形？詹金斯率领的行星科学团队设计了一个艺术手法的“概念世界”，他们用模型演示了开普勒—452b失去海水和大气层的情形，在模型运行的过程中，在开普勒—452b发生了温室气体的“大逃亡”。

模型演示的结果表明，不仅大量水源的海洋、而且在矿物中聚集的水分残余大部分都消耗了，湖泊、水池和河流是否存有水源，这是一个未知的问题。对系外宜居行星的深入思考不仅是出于人类“太空移民”的兴趣和好奇心，而且是为地球人的生存提供了一面可以借鉴的镜子。对系外行星的研究带来了相互比较和借鉴的可能。有时可以停顿、反思人们“生于斯、长于斯”的地球家园，保护地球大气环境已迫在眉睫。人类在过去的几十亿年非常幸运，生命的起源和智慧生命的形成发生在地球合适的生态环境，假如人类足够幸运，延绵不绝地繁衍后代子孙，在地球的宜居家园永续生存，那么今日火星荒无生命的景象将给人们带来了有益的启示。

（编译：2015-7-28）