美國航天局宣布稱找到與地球最相似的行星

摘要：微博上沸沸揚揚的“NASA發(fā)現(xiàn)第二個地球”話題鬧了一晚上，如果你把一些媒體熱血沸騰的口吻當真，那NASA的發(fā)布會內(nèi)容很可能讓你失望。關(guān)于這顆備受關(guān)注的太陽系外行星，我們都確切知道些什么，又有哪些是我們還無法確定的呢？

美國航天局昨天在音頻新聞發(fā)布會上宣布，天文學家通過開普勒太空望遠鏡確認在宜居帶發(fā)現(xiàn)第一顆與地球大小相似的太陽系外行星開普勒-452b?！敖裉?，我們宣布，發(fā)現(xiàn)太陽系外與地球和太陽‘最相近’的行星與恒星組合?！?

1 在哪個星座？

這顆行星由開普勒空間望遠鏡發(fā)現(xiàn)。在為期4年的任務(wù)期間，開普勒望遠鏡始終盯著天鵝座附近的一小塊天區(qū)持續(xù)觀測。新發(fā)現(xiàn)的這顆行星，就位于開普勒的觀測視場之內(nèi)，屬于天鵝座。

2 有多遠？

開普勒452b繞著一顆類似于太陽的恒星旋轉(zhuǎn)，距離地球大約1400光年。如果按照新視野號探測器飛掠冥王星的速度，也就是14千米/秒的速度飛向這顆行星，大約需要3000萬年才能抵達那里。不過，考慮到新視野號在遠離太陽的過程中，速度還會進一步減慢，因此實際需要的時間只會更長才對。當然，新視野號并沒有飛向開普勒452b的方向，因此永遠不可能飛到那里。

3 能看到嗎？

不要說這顆行星，就連它繞著旋轉(zhuǎn)的那顆恒星，我們在地球上都無法用肉眼看到，哪怕是在觀星環(huán)境最好的地方。開普勒望遠鏡監(jiān)測的絕大部分恒星，亮度都在14-16星等之間，跟地球上看到的冥王星亮度差不多。事實上，就算使用地球上威力最大的望遠鏡，天文學家也不可能直接看到這顆行星，更不用說看清楚它的模樣了。

4 怎么發(fā)現(xiàn)的？

開普勒452b繞著一顆恒星旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一圈就會恰好從恒星前方經(jīng)過一次，遮擋住那顆恒星射向地球的一部分星光。于是在地球上看起來，這顆恒星的亮度每隔一段時間就會短時間內(nèi)突然變暗一些。這種現(xiàn)象被稱為凌星。如果周期性地出現(xiàn)恒星短時間變暗的現(xiàn)象，可能就意味著這顆恒星的周邊存在這樣一顆行星。這也是開普勒望遠鏡尋找太陽系外行星的主要方法。

5 有多大？

行星越大，凌星時遮擋的星光就越多，反之亦然。因此，準確測量凌星時恒星亮度的變暗幅度，就能夠精確測定行星和恒星的相對大小。而恒星的大小，能夠通過精確的恒星模型加以推斷。于是，天文學家即便根本看不到這顆行星，也能夠通過凌星觀測，測出開普勒452b的直徑要比地球大60%。這是天文學家唯一能夠確定的、有關(guān)這顆行星本身的參數(shù)。至于其他重要參數(shù)，比如它的質(zhì)量有多少，由什么物質(zhì)構(gòu)成，氣溫多少度，天文學家現(xiàn)在都還一概不知。

6 是巖石星球嗎？

在我們的太陽系里，行星明顯分成兩類：一類跟我們地球一樣，主要由巖石構(gòu)成;另一類則比地球大得多，主要由氣體構(gòu)成。然而，對于直徑比地球大、又大不太多的開普勒452b，天文學家就無法準確判斷了。根據(jù)發(fā)現(xiàn)者的合理“猜測”，開普勒452b有很大的可能性是一顆巖石星球。然而，美國加州理工的天文學家萊斯利·A·羅杰斯(Leslie A. Rogers)今年在《天體物理學報》上發(fā)表過一項研究，對大量已知大小和質(zhì)量的太陽系外行星進行了統(tǒng)計，證明絕大多數(shù)像開普勒452b一樣大小的行星都不是巖石星球，。因此，現(xiàn)在不能肯定它就是一顆巖石星球。

7 有生命嗎？

確切地說，沒人知道那里有沒有生命，哪怕是天文學家。根據(jù)凌星出現(xiàn)的時間間隔，天文學家確實能夠準確測定開普勒452b的公轉(zhuǎn)周期——那里的一年相當于地球上的385天。據(jù)此，天文學家能夠計算它到恒星的距離，恰好位于所謂的“宜居帶”內(nèi)。換句話說，開普勒452b和地球一樣，距離各自的太陽不遠不近，不至于天寒地凍水凝成冰，也不至于天燥地熱水蒸成氣。然而，一顆星球就算處在宜居帶內(nèi)，也不能保證就一定有水能夠在表面流淌，月亮就是一個反面例證。更何況，就算真的有水，離出現(xiàn)生命也還差著十萬八千里呢!

8 最像地球嗎？

開普勒452b不能說是最像地球的太陽系外行星。舉例來說，2017年宣布發(fā)現(xiàn)的開普勒186f，半徑是地球的1.17倍。而今年年初宣布發(fā)現(xiàn)的開普勒438b，半徑更是只有地球的1.12倍。這兩顆行星都處在各自恒星的宜居帶內(nèi)，也都比開普勒452b更接近于地球的大小。只不過，那兩顆行星所環(huán)繞的恒星，都要比太陽小得多，也暗得多。而開普勒452b所環(huán)繞的恒星，卻非常類似于太陽，只比太陽重4%，大10%，亮20%，連表面溫度都一模一樣。因此，如果把恒星也考慮進來的話，開普勒452b就當仁不讓，確實稱得上是“另一個地球”，只不過它本身還是不太像地球罷了。

9 還有更多宜居行星嗎？

開普勒452b既不是唯一的一顆宜居行星，甚至也不是最像地球的宜居行星。僅在開普勒望遠鏡已經(jīng)確認發(fā)現(xiàn)的1030顆太陽系外行星之中，就有12顆宜居帶內(nèi)的行星直徑介于地球的1倍到2倍之間。事實上，開普勒任務(wù)的主要目標并不是要尋找“另一個地球”，而是通過這種抽樣調(diào)查的方式，幫天文學家更好地了解地球這樣的宜居行星在整個銀河系當中到底有多么普遍。

10 所以，被NASA忽悠了？

期待了半天，等到的卻是這么一顆行星，連是不是巖石星球都還沒有弄清楚。說好的“重大消息”呢?說好的“發(fā)現(xiàn)另一個地球”呢?其實，還真不是NASA在忽悠你。NASA新聞發(fā)布會的通告頁面上，從來就沒有出現(xiàn)過“重大消息”或者類似的字眼。那份通告上只是說，將要宣布開普勒空間望遠鏡作出的“一些新發(fā)現(xiàn)”。至于說“發(fā)現(xiàn)另一個地球”，NASA在通告里確實提到了“another Earth”，但前面用的是“finding”，而不是“found”好嗎？

開普勒452b的發(fā)現(xiàn)，朝著“發(fā)現(xiàn)另一個地球”的夢想又走近了一步。現(xiàn)在，我們可以拭目以待，看看真正的“另一個地球”會在什么時候現(xiàn)身了。對天文學有著濃厚興趣的同學看看國外對天文學比較有研究的大學有哪些?也許一不小心，你就是那個“發(fā)現(xiàn)另一個地球”的人呢？

美國研究生天文學學校列表

綜合排名 世界排名 學校名稱 專業(yè)英文名 開設(shè)學位 1 13 普林斯頓大學 Astrophysical Sciences PhD 2 1 哈佛大學 Astrophysics PhD Astronomy PhD 3 17 耶魯大學 Astronomy PhD 4 9 芝加哥大學 Astronomy and Astrophysics PhD 4 10 哥倫比亞大學 Astronomy PhD 8 19 賓夕法尼亞大學 Physics and Astronomy MS,PHD 10 7 加州理工學院 Astrophysics PhD 11 242 達特茅斯學院 Physics And Astronomy MS、PhD 12 11 約翰霍普金斯大學 Physics and Astronomy PhD 13 25 西北大學 Physics and Astronomy PhD 15 23 康奈爾大學 Astronomy and Space Sciences PhD 16 184 圣母大學 Astrophysics PhD 19 89 萊斯大學 Astronomy MS、PhD Astrophysics MS、PhD 20 3 加州大學伯克利分校 Astrophysics PhD 23 8 加州大學洛杉磯分校 Astronomy PhD Astrophysics PhD 23 102 弗吉尼亞大學 Astronomy MS、PhD Astronomy MS、PhD 25 74 卡耐基梅隆大學 Astrophysics PhD 29 14 密歇根大學安娜堡分校 Astronomy and Astrophysics PhD 30 32 北卡羅來納大學教堂山分校 Astronomy and Astrophysics MS、PhD 32 36 紐約大學 Astrophysics and Cosmology MS、PhD 33 120 羅切斯特大學 Physics & Astronomy MA, MS、PhD 37 18 加州大學圣地亞哥分校 Astrophysics/Astronomy PhD 38 137 凱斯西儲大學 Astronomy MS、PhD 42 35 伊利諾伊大學厄本那-香檳分校 Astronomy MS、PhD 42 37 波士頓大學 Astronomy MA PhD 42 66 加州大學爾灣分校 Astrophysics & Cosmology PhD 42 369 倫斯勒理工學院 Astronomy MS 47 27 威斯康辛大學麥迪遜分校 Astronomy PhD 48 14 華盛頓大學 Astronomy PhD 48 52 賓州州立大學公園分校 Astronomy & Astrophysics, Astro PhD 48 53 佛羅里達大學 Astronomy MS、PhD 53 30 德克薩斯大學奧斯汀分校 Astronomy PhD 54 34 俄亥俄州立大學 Astronomy PhD Astrophysics PhD 62 42 匹茲堡大學 Physics and Astronomy MS、PhD 62 - 楊百翰大學 Physics and Astronomy PhD 68 86 德州農(nóng)工大學 Physics and Astronomy MS、PhD 70 55 羅格斯大學 Physics and Astronomy MS、MST、PHD 71 29 明尼蘇達大學雙城分校 Astrophysics MS、PhD 71 121 愛荷華大學 Astronomy MS 76 114 印第安納大學伯明頓分校 Astronomy and Astrophysics MA、PhD 76 115 馬薩諸塞大學阿默斯特分校 Astronomy PhD 85 63 加州大學圣克魯茲分校 Astronomy and Astrophysics PhD 85 75 密歇根州立大學 Astrophysics and Astronomy MS、PhD 88 58 科羅拉多大學博爾德分校 Astrophysical and Planetary Sciences PhD 88 131 紐約州立大學石溪分校 Physics and Astronomy MS、PhD 88 - 丹佛大學 Physics and Astronomy MS、PhD 99 253 內(nèi)布拉斯加大學林肯分校 Physics & Astronomy MS、PhD 106 155 愛荷華州立大學 Physics and Astronomy PhD、MS 106 171 田納西大學 Astrophysics MS、PhD 113 127 加州大學河濱分校 Astrophysics MS、PhD 121 64 亞利桑那大學 Astronomy MS、PhD 129 143 亞利桑那州立大學 Astrophysics MS、PhD 129 268 肯塔基大學 Physics and Astronomy MS、PhD 149 492 圣地亞哥州立大學 Astronomy MS 168 321 夏威夷大學馬諾阿分校 Astronomy MS、PhD 168 - 北達科他大學 Physics & Astrophysics MS、PhD

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