上周第180期新民科学咖啡馆“开门”,中科院上海天文台研究员、前台长,上海市天文学会名誉理事长赵君亮就带着读者一起“天马行空”,共同回顾和畅想了人类的宜居行星追寻记。有人估算,宜居行星光在银河系内可能就有几十亿颗。“但这只是毛估估。而且,宜居行星未必真的适宜地球人或外星人居住,更不要说有供我们移居的现实意义了。”
如何成为宜居行星
赵君亮说,“开普勒-186f”之所以引发公众关注,原因之一是地球人一直渴望能找到宇宙中的外星伙伴。“太阳系外其他恒星周围的行星统称为外星行星。要能产生现代地球人这样的外星智慧生命,不可或缺的条件之一,便是要有‘宜居的外星行星’。”
据赵君亮介绍,这一系列不可或缺的条件至少包括八项。这必须是一颗像地球一样围绕恒星运转的岩质行星,而不是木星那样的气态行星;行星及其绕转的母恒星必须在至少40到50亿年时间内保持稳定态;行星必须位于其母恒星的宜居带内,也就是说,它和母恒星的相对位置要“恰到好处”——既不能靠恒星太近,又不能离恒星太远,以保证行星上有适宜的温度使生命得以诞生和繁衍;这颗行星必须位于安全的星际环境中。
是否能成为宜居行星,还要考核行星本身的“素质”。宜居行星上应该有构成有机生命体所必需的各类化学元素,如碳、氮、氧、氢、硫等;表面应该长期保持有足够多的液态水;周围要能有合适的大气层,以满足生物的呼吸需要和有效阻止太阳风对地面生物的杀伤作用;周围还得有足够的磁场存在,为行星上可能存在的生物展开“生命屏障”。
但赵君亮也坦言,由于包括地球人在内的地球生物是目前人类所知的唯一宇宙生物样本,因此,诸多判定宜居行星的条件,都是以能生成地球上的生物形态为出发点的。“人们对于地球上的生命形态是否具有普适性,仍是一无所知。”也许,外星人喝的不是水,呼吸的也不是空气。
与外星人是两码事
赵君亮介绍说,从上世纪80年代起,天文学家就开始通过一些间接方法来探测行星,比如,视向速度法、行星凌星法、天体测量法等。“随着观测技术的进步,越来越多的外星行星被发现、观测和拍摄。”其中特别值得一提的是美国宇航局于2009年3月7日发射的“开普勒空间望远镜”,专门用于发现类地外星行星,虽然去年5月因设备故障被迫结束行星搜索工作,但已收获颇丰:至今年4月,“开普勒望远镜”及其后续观测共发现962 颗已确认的外星行星,及2903个尚需确认的行星候选体。
但是,发现宜居的外星行星,和发现外星人、人类“移民宇宙”是两码事,切不可混淆。要鉴别外星行星上是否可以存在生命,一种可行的途径就是分析行星的大气成分,比如,是否含有氧、氮、甲烷等,然后和地球在46亿年演化过程中不同时期的大气组成进行比较。
那么,究竟有没有外星生物?赵君亮表示,到现在为止,仍没有明确答案。“虽然,科学家已经有了一些鼓舞人的发现,比如,哈勃望远镜曾在一些外星行星中发现了水、一氧化碳、二氧化碳等大气谱线,但人类找到的也仅仅是一些外星低等生物比如细菌可能存在的迹象。”
赵君亮指出,目前来看,找到宜居行星并没有直接的实用价值,人类不会也绝不可能向此类行星移民。“但也许会有间接效应,就像阿波罗登月后发展起来的一系列科技。”“对自然界的好奇心和探究自然界奥秘乃人类天性,其中包括生命起源这一重大问题。地球是人类的摇篮,但地球人的目光决不会仅限于地球。”
畅想外星行星
关于外星行星和外星人的寻找还在继续。欧洲空间局曾宣布过一项原计划于明年实施的“达尔文计划”:共发射8艘飞船,6艘各带一个1.5米反光镜,排列成100米直径列阵作编队式飞行,同时观测同一目标天体;第 7艘飞船把所获得的讯号综合成一个图像;第 8艘负责把图像传回地球。这组设备的分辨率相当于一架100米口径望远镜,可大大提高发现外星行星的能力。
探讨外星生物的话题总免不了带上科幻的色彩,现场互动也是奇思妙想连篇。有读者问,将来可否将地球整体开动,朝宜居星球前进?赵君亮说这也许不只是幻想。现在的技术已能使美国的火星探测车到达火星的时间和距离误差分别只有6秒和100米,“当数十亿年后,人类赖以生存的太阳寿终正寝,并会危及地球安全的时候,或许科学家已经有了极高的科技水平,能将地球冰冻起来,并‘开’离太阳系。找到更适合居住的星系后,再将地球生物‘唤醒’。”
本报记者 马丹 董纯蕾