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[最新报道]太阳系外已发现7颗类地行星 4颗无生命存在
主持人:各位网易的网友大家好。欢迎做客网易新闻中心聊天室,我是主持人晓虹。今天我们聊天室请到了一位非常有名的专家,他就是来自中国科学院北京天文台的李竞老先生。李老先生您好,欢迎您。
李竞:各位网友好,我叫李竞。
主持人:我看到聊天室里现在有一些朋友,可能对您比较熟悉,他们现在说,向李老先生问好,这是一位叫DJH的网友。
李竞:谢谢谢谢。
说是发现了一个“类地行星”更恰当
主持人:关心这个话题的网友我想都是看到了预告,知道访谈新闻背景。就在前两天有一个天文组织发现了一颗疑似宜居的星球,这两天媒体报道也是非常多。咱们就从这一块开始吧,今天有请李老先生跟我们谈一谈这个宜居的星球到底有哪些标准,到底是否适合人类生活。
主持人:科学家关于宜居星球的基本定位是:大小跟地球差不多,有着类似地球的温度和液态水。当然这个话要说出来,还是由您来解释可能会更确切一些。第一个问题,为什么星球的大小和温度一定要与地球相似呢?
李竞:关于这个报道,有些报道说是发现了一个类地行星,也有的报道更突出,发现了一个“宜居行星”。作为一个天文学家来说,根据现有看到的报道和初步的网上发布的科技消息,我觉得说是发现了一个“类地行星”更恰当。
主持人:类似地球的?
李竞:什么叫类地行星?类地行星是有定义的,太阳系有两类行星,一类叫类地行星,一类叫类木(木星)行星。我们对太阳系的行星来说,只知道有两类,一类是类地,一类是类木,什么叫类地,什么叫类木呢?类地是具有岩态表面,而类木呢,是气态表面。两类行星完全不同。物理上一个是岩石态的,一个是气态的,怎么造成岩态气态呢?它们的质量不同。类地的质量就是类似于地球这样的质量;而类木就比类地的质量大得多。在太阳系来说,四个类木的,木星、土星、天王星、海王星,最小的天王星、海王星,他们的质量也是地球质量的15倍。
李竞:而木星是地球质量的318倍,所以类木行星的质量决定了他们是气态的,比地球质量大。而气态行星,根据我们对于地球型生命的认识,因为我们只知道地球型的,其他生命还不知道。对于地球型生命来说,类木行星不是宜居的,因为它是气态的,生命没有落脚点。有人问了,昆虫不也是在空中吗?别忘了,它诞生时可是需要落脚点的,所以类木行星没有地球型生命,而地球型生命,到现在我们只知道只有地球有,而到现在为止,水星没有、金星没有,月球当然也没有,火星也还没有找到。但我们还孜孜不倦地在火星这样的行星上,因为火星是类地行星,在火星上寻找,有可能出现生命,而这个生命,我们希望是我们熟悉的类地行星,但可能也不是地球型的,不是地球型的意味着什么呢?比如不怕冷、不怕热,或者他不需要水或氧气,我们希望能找到这样的,可是到现在还没有找到。
发现类地行星非常不容易
李竞:这次发现了一个质量是地球的五倍,很可能表面是固态,希望它是,现在猜测会有水。为什么这么猜测呢?因为它的表面温度在0度到40度之间。这样如果有水,就可以变成液态,而不是零下120度,那就是冰态的水了。有液态水人们就会联想到我们地球生命起源于海洋,这个类地行星,因为它有五倍地球的质量,那也很可能会有水。既然有水,然后引申到是不是可以叫宜居行星呢?但我愿意说,到现在为止,关于上面是否有水并没有科学依据,这次发现并没有说上面有水,而是说“上面可能有水”,因此,把一个可能性的,没有被证明的就说它是宜居,我觉得说得远了点。再进一步研究,不一定说它一定没有水。如果有了水的话,那就可以说宜居了,适合哪类生命呢?就是适合地球型生命。这是我上来之后想说的,这次新的发现,是发现了一个类地行星,而不能够说它一定是宜居,说它是宜居行星。但我非常兴奋这次能够发现一个类地行星,这是一个非常不容易的事儿。
主持人:为什么不容易呢?
李竞:自从有了望远镜之后,人类知道了太阳系,天文学家就想,在宇宙中,难道太阳系是在宇宙中,银河系中唯一的行星系吗?他们一致认为我们的太阳系有可能是银河系中千千万万个星系中的一个。这是一个哲学概念。一颗恒星周围有行星运作,围着它转,应该说我们不是宇宙中唯一这种现象的。其他的星系中也许也有存在这样条件的,也许是围着一个星,也许是围着几个星,要是几个星就是星系了。但要想证明这个,科学家知道,他们用他们手边的光学望远镜,直接对着那颗星找,看看它旁边有没有行星,这件事情是做不到的。用你的望远镜你发现不了。
李竞:这话怎么讲?我们知道太阳系中最亮的行星,除了太阳之外,最大的行星是木星,因为它个儿大,直径是地球的10倍,反射的太阳光最强。我们假定飞到太阳系之外,比如飞到5光年之外的地方,我们架着望远镜回看太阳系,太阳在那么远的地方当然变成了一颗星,难道旁边没有一颗亮的行星围着它转吗?能看见吗?妄想。
李竞:为什么?假如木星的亮度在你望远镜中的亮度相当于一瓦灯泡,那么旁边的太阳是几瓦灯泡呢?2.5亿的。
主持人:这种差别太大了。
李竞:对,恒星的光芒万丈使它旁边的任何行星都黯然失色,湮灭在光芒万丈之下,根本看不见。
主持人:就是皓月和萤火之光的对比。
目前发现的绝大多数行星都是类木行星
李竞:因此天文学家早就知道,他绝对不会用他的望远镜去找看哪颗恒星旁边有行星,因为根本不可能找到。但你既然认为在宇宙中还有许许多多的恒星,周围有行星,想要证明。天文学家知道,直接去看是不行的。但是不是有别的办法呢?天文学家有办法,这个办法是什么呢?太阳系中的行星是围绕着太阳转,为什么围绕着太阳转?因为太阳的引力使得行星围绕着太阳转而不被太阳吸进去,能保持着平衡。
李竞:太阳的质量大,吸引行星,结果行星没有绕着它运转,包括地球在内,但是行星也有质量,行星也影响太阳,影响的结果是什么呢?就是太阳在那儿被行星的引力吸引,太阳在那儿动。引起太阳动的最大的一个天体是木星,所以太阳也跟着木星在动。木星围绕着太阳转,太阳也围绕着木星动,这个“动”,天文学家就认为这是因为外面有恒星,恒星周围有行星,我可以利用发现那颗恒星的摆动来探索它周围是否有行星。
李竞:这个天文学家早就知道了,可以做得到,但稍微一算就算出来,恒星周围行星的引力使得恒星动,动的范围你测量行星周围的“动”得精确到“米”级。你要量出这个。
主持人:这个要求太高了(笑)。
李竞:但随着科技的发展,到了1994年出现了非常大的曙光,物理学家对于探测微小运动,就是研究恒星的光谱,光谱动使得谱线位移,谱线位移量的可以精确到几十米。科学家非常高兴,当年就把这样的高新技术引入了天文观察,结果当年就有所获,发现了有一颗恒星离我们大概50亿光年远,通过它的动我们判断出来它旁边有行星。这就变成了1995年公布的、1994年全世界十大科学进展中占第一位的一个发现。1995年人类知道了,终于把一个哲学信念变成了科学证明。在银河系中,就在我们太阳系的附近,有类似于太阳系这样的行星系统。
主持人:那是第一次?
李竞:是第一次。这个方法你的天文台可以用,我的也可以用,随后就发现了第二个、第三个、第四个,到今天,12年整过去了,在太阳系周围200光年范围之内已经发现了大概将近230个恒星有他们的行星或者行星系统。最近发现的类地行星就是最新发现的其中一个。但是发现的这二百多个,230个,绝大多数都是类木行星。因为类木行星大,恒星受它的影响运动大、幅度大的会被首先发现。如果它周围不是一个大的行星,而是一个类地行星,它也会动,动的范围每秒大概是两米到三米,这个精度对高新技术来说也很难。所以到现在为止,发现了200个出头的外星行星,我们叫做外星,而不叫系外行星,就是太阳系之外的。绝大多数都是类木行星。虽然已经证明了银河系统在宇宙中是普遍的。但大家更多希望的是,探索行星还有一个更深远的目标,看看有没有地球以外的生命,这是我们更遥远的目标,你找到了行星,已经迈进了一大步,但是你发现的行星可都是类木的,类木的是气态的,不会适合于地球型生命的居住,现在还不把它叫做宜居行星,我们更感兴趣的是发现类地行星。
李竞:要想发现类地行星,你的观察精度就还得再进一步,把每秒几十米的精确度缩到每秒二米、三米的精确度,这又对高新技术提出了一个挑战。
李竞:随着十几年来,这个精确度现在已经达到了,达到了精度就会有重大的收获,这就是天文学家非常高兴的,终于找到了类地行星。
