找到“第二地球”

蔡如鹏

尽管新发现的这颗行星充当“人类未来家园”的现实可行性极为渺茫，但这是朝寻找宇宙生命道路上迈出的重要一步

这一次，欧洲人领先了。4月底，他们抢在美国天文学家之前宣布，人类首次发现了一颗体积和表面温度与地球相似的太阳系外行星。这颗被不少媒体称之为“第二地球”的星球，虽然个头不大，但却给欧洲天文学界赚足了脸面，因为“它上面很可能有液态水存在”。

不过，不留情面的天文学家也大有人在。他们认为现在就说那里适宜人类居住，还为时过早——同它与地球20.5光年的距离相比，这颗行星充当“人类未来家园”的现实可行性似乎更为渺茫。

但毕竟，这是一个重要的“第一次”。瑞士日内瓦大学天文学家米歇尔•迈耶说：“这是朝寻找宇宙生命道路上迈出的重要一步，毫无疑问是一项重大发现，但由此也产生了一系列疑问。”

温度适宜的类地行星

这颗行星正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星Gliese581运行，因此被命名为Gliese581C。它是至今发现的太阳系外行星中最轻的一颗，其质量与地球最为接近，仅为地球的5倍。在宇宙大大小小的星体中，可以说，与地球属于同一重量级。天文学家推测，如果Gliese581C与地球一样，也是岩石结构，那么它的直径应该是地球的1.5倍，如果是个冰球，直径会更大一些。

天文学家认为，Gliese581C应该拥有大气环境，不过大气成分还有待进一步研究。如果它的大气太厚，那么其表面温度会高得令人咋舌。但发现这颗行星的欧洲天文学家还是乐观地预测，其表面温度估计在零摄氏度至40摄氏度之间，与地球表面温度相当。

如果Gliese581C的表面温度真与地球相似，那将是一个可以载入天文学史册的重大发现。

在此前发现的太阳系外行星中，它们的表面温度要么高得离谱，要么低得离谱，与地球上的相差甚远。美国宇航局天体生物学家克里斯•麦凯说：“这一点可能非常重要。虽然适宜的温度并不能代表生命的存在，但却意味着它可能是一颗潜在的适宜人类居住的星球。”英国媒体甚至报道说，这颗行星可能与地球一样，有山峦、丘陵和海洋。

Gliese581C是由一个11位科学家组成的研究小组发现的，他们来自瑞士、法国、葡萄牙等欧洲国家。发现者之一、里斯本天文台的泽维尔•庞菲尔斯说，在此之前，这个研究小组已经观测了大约100颗不同的恒星，最终才找到了红矮星Gliese581旁边的这颗小行星。

红矮星也是恒星的一种，一般能量低、体积小，释放出的光也比太阳这类恒星要弱，但寿命比较长。Gliese581是距离太阳系最近的100颗恒星之一，但它的质量不足太阳的1/3。

事实上，这个研究小组已经发现了Gliese581星系的3颗行星。第一颗行星在2005年被发现，其质量与海王星相似，绕Gliese581公转一周的时间是5.4天。此外，在发现这颗类地行星的同时，还发现了一颗质量是地球8倍的行星，它绕Gliese581公转一周的时间是84天，而Gliese581C公转一周需要13天。

新行星是由安放在智利的欧洲南方天文台太空望远镜发现的。研究小组已经把这一研究成果提交给了《天文学与天体物理学》杂志，但论文还尚未刊登出来。

红矮星带来突破

迄今为止，天文学家已经在太阳系外发现了大约220颗行星，其中只有7颗结构与地球类似。在这7颗类地行星中，除了Gliese581C，有2颗非常寒冷，剩下4颗由于距离其恒星太近而几乎没有存在生命的可能性。

有消息说，天文学家已把Gliese581C列为寻找外星生命计划的主要研究对象，它很可能将成为欧洲航天局达尔文计划锁定的目标。达尔文计划将于2010年左右启动，目的是在太阳系外寻找生命。

目前，人类寻找地外生命的主要途径就是搜寻与地球相似的行星。然而，这一工作却困难重重。因为行星本身不发光，只反射恒星的光芒，体积又比较小，再加上几十、几百光年的距离，实在是考验天文学家的“视力”。

但最让天文学家头疼的还不是这些，而是恒星那耀眼的光芒——它们让行星变得黯然失色。打个比方，这就像是在其他星球上观测太阳系，要从太阳的光芒中分辨出地球，而前者的亮度是后者的100亿倍，难度可想而知。

无法直接观测到，天文学家开始考虑一些间接的办法。恒星与行星之间的运动模式并不是简单的“行星绕着恒星转”，而是两者围着它们共同的质心绕行，就像两个手拉手的人转圈跳舞一样。只不过恒星的质量比行星大得多，所以它看上去就像没动一样。

在行星的牵引下，恒星规律性的绕转会使它发出的光线发生周期性的摆动，这被天文学家称之为多普勒摆动。观察恒星光谱这种微小的摆动，就能推断附近必有一个看不见的行星在牵引它。很显然，行星质量越大、离其恒星越近，多普勒摆动的效果就越明显。因此，目前天文学家发现的太阳系外行星绝大部分是与木星相似的巨型气态行星，质量巨大，并不适宜生命的存在。

但这并不表示其他恒星周围的行星真的大多是类木行星，只是依靠多普勒摆动天文学家很难发现类地行星，因为它们太小，而且离恒星不可能太近。观察凌星现象是目前寻找类地行星的主要途径。

当一颗行星经过其恒星表面时，虽然行星本身不能被直接看到，但它引起的凌星现象会使恒星的光芒减弱，结束后光度又会恢复正常。此前，天文学家曾对很多与太阳类似的恒星进行过观察，希望看到凌星现象，但都无功而返。原因还是因为这些恒星发出的光芒太耀眼了。

几年前，天文学家还没有注意到光芒较暗的红矮星，认为这类恒星不可能有类地行星。领导发现Gliese581C的瑞士日内瓦大学天文学家斯蒂芬妮•尤德里说，眼下欧洲天文台的望远镜将90%的时间都用于寻找类似于太阳这样的恒星。Gliese581C的发现肯定会让他们调整手中望远镜的方向——太阳系附近的恒星中约80%是红矮星。

有水的证据尚不充分

天文学家告诉我们，任何踏上Gliese581C行星的人都会很快变重，它的地心引力是地球的1.6倍。站在这颗行星上抬头看，其所围绕的红矮星将以比我们的月球大20倍的样子悬挂在空中，并且不会像我们的太阳一样“东升西落”，因为这颗行星的自转与公转同步——Gliese581C行星每13天就绕其恒星公转一圈。如此一来，它的一侧总是处于被日光照射的状态，另一侧却黑暗无光。

这只是一种推测，是否准确尚不得而知。

就目前来说，派飞行员去这颗星球是不可想象的：地球上目前最快的飞行器要飞到这颗星球也需要几十万年时间。天文学家现实的做法就是通过观测仪器来尽可能多地了解这颗星球，以回答“生命在宇宙间是否普遍存在”这一问题。

在接受媒体采访时，尤德里推测，除了温度与地球类似外，Gliese581C表面很可能还流淌着液态水。不过，他承认这一推理仅仅是依据行星形成理论而非直接证据做出的。

研究小组成员之一、法国格勒诺布尔大学天文学家泽维尔•德尔弗希在一份声明中表示：“众所周知，液态水是生命存在的必备条件。鉴于其温度和相对位置，这颗行星最有可能是未来搜寻地外生命的重要目标。在茫茫宇宙的宝库图中，我们会用‘X把这颗行星标示出来。”

一些天文学家认为，目前就下Gliese581C存在液态水的结论还为时尚早。美国宇航局退休天文学家、美国天文学会发言人史蒂夫•马兰说：“在确定它有水或没水之前，还需要做更多的研究。你不要想当然地认为，在向那里派出宇航员后，他们将会找到返回地球所需要的足够的水。”

“Gliese581C的表面温度适合液体水存在，与那里有没有水是两回事。”北京大学地球与空间科学学院焦维新教授说：“新行星离地球有20光年的距离。那么远的地方我们根据地面观测，就断定它含有多少液体水是不现实的。人类的技术还没有达到那种程度。”

英国著名天体物理学家史蒂芬•霍金似乎也有意泼凉水。他说：“我设想(宇宙中)会有与地球一样的行星，但那里是否有生命则是另一回事情。”