寻找人类第二家园抑或适于人类宜居的五颗行星

张长青/编译

●一个需要澄清的重大疑问是：居住在地球这颗蓝色星球上的我们感觉孤独吗？宇宙中其他星球上是否也存在生命？为了能对此疑问做出解释，天文学家们正在从遥远星际中寻觅能适于人类居住的行星。

去年7月，美国一研究小组发布报告称，有证据显示，又发现一颗行星具备有支持类似地球生命存在的条件。根据美国行星适居性实验室报告，该行星将成为已知太阳系之外第五个潜在的人类宜居世界。那么，我们对这五个类似地球环境的行星又了解些什么呢，以及这些行星又是如何支持类似地球生命的存在呢？

格利泽581g：与地球相似度(ESI)0.92，最小质量2.2倍于地球，距离地球20.3光年

地球孪生兄弟：格利泽581g

格利泽581g是在2010年9月29日由华盛顿卡内基学会和加州大学圣克鲁斯分校（UCSC）等机构发现并公诸于世的，尽管在宣布后没多久质疑之声便不绝于耳。曾发现格利泽581星系中其他四颗行星的日内瓦天文台研究小组这次却没能在其自己的数据中探测到这颗行星，然而581g的发现者用了大量数据发表了一份分析报告，宣称他们有明显的证据显示它的真实存在。

这项发现具有非常重要的意义。根据地球相似度指数（ESI)，格利泽581g是迄今所发现行星中最接近地球条件的一颗行星。利用ESI测量外部行星的特征，其范围是从0到1，当接近1时说明与地球相似。因此，波多黎各大学的在线宜居行星目录决定将格利泽581g收录其中，把它列为最具有支持生命存在条件的行星。

像其他星球目录一样，格利泽581g的轨道围绕其恒星恰好处在一个“甜蜜点”上，即可居住带上，或称宜居带。该宜居带区域的气候不热也不冷，估计有液态水存在，其质量是地球的两倍。尽管该行星距地球的距离要比离其主恒星远得多，但它与地球所接收到的光通量却是相同的，原因在于格利泽581g是一颗红矮星，比我们的太阳要暗。加州大学圣克鲁斯分校的地理学和天体物理学教授史蒂芬·沃格特(Steven Vogt)、同时也是该行星的发现人之一称，格利泽581g的轨道正好落在了恒星的可居住带上，距离其主恒星大约0.13个天文单位，该区域带行星表面存有液态水是完全有可能的。问题是尚需提供出新的证据才能让质疑者信服。

新街边男孩：格利泽 667Cc

该行星是由美国卡内基研究所和德国哥廷根大学的一个研究小组于2012年2月发布的，格利泽667Cc被称为超级地球的类行星，其大小介于岩石星球之间,类似于地球、火星和气态巨行星,如木星和土星，其质量是地球的4.5倍。格利泽667Cc单轨绕行一圈的时间是28天，距离地球仅为22光年。

格利泽667Cc：与地球相似度(ESI)0.85，最小质量4.5倍于地球，距离地球22光年

系外行星吸收的大量能量均来自于其恒星本身，就像地球从太阳接收阳光一样，也就是说它的表面温度与地球相类似。这样就有可能在其行星表面存有液态水，这是生命生存的重要条件之一。

但天文学家认为，在无法得到更多的行星大气等相关信息之前还不能做此确认。尽管如此，共同发现人吉利姆·A·埃斯屈德 （Guillem A.Escude）曾说过，667Cc是一颗支持液态水存在的最佳候选者，或许还有我们所知的生命存在。

开普勒22b：与地球相似度(ESI)0.81，质量高达地球40倍(上限)，但可以接近6，距离地球620光年

巨兽：开普勒22b

自美国宇航局 （NASA）开普勒太空望远镜于2009年投入使用以来，已经探测到2 300个候选行星。在这些候选行星中，开普勒22b是唯一得到适宜居住确认的星系。从其大小与运行轨道可以发现，它是最接近地球型态的行星，其距离22b主恒星远近合适，属于相同的G型类行星。就像我们的太阳一样,只是质量稍小，温度也相应低了一些，其半径是地球的2.1倍，比所列五颗行星的体积都大，它的轨道公转周期约为290天，和地球相差不大。

科学家目前尚不清楚该行星的主要组成成份，岩石、气体抑或是液体？从其体积表明（同地球相比），更接近气态的海王星。在开普勒22b被发现的时候，加州大学伯克利分校系外行星探索者杰夫·马西（geoff marcy）教授打赌说，这颗行星表面不会有坚硬的岩石。

但这对于生物学上的入驻未必是件坏事。执行此项任务的科学家娜塔莉·巴塔尔哈（Natalie Batalha）说，如果将开普勒22b比作海洋中的一枚小小的岩核的话,那它就是一个存在可能性的领域，有可能生命就存在于这片海洋当中。

HD85512b：与地球相似度(ESI)0.77，最小质量3.6倍于地球，距离地球35光年

蒸汽浴：HD85512b

HD85512b属另一个“超级地球”,其质量是地球的3.6倍,运行轨道刚好位于宜居区的内边缘。这意味着同地球相比，它更接近金星，能从恒星上吸收到更多的能量。然而,这不一定会阻止有生命存在的可能性。

行星上的舒适度可能取决于云的覆盖率（云能反射太阳辐射），如果云层覆盖率高，说明能够将足够的能量反射到太空以防止表面过热。HD85512b行星的发现者通过计算,发现该行星有超过50%的云层(与地球的顺序一样),50%的云覆盖率则意味着HD85512b的部分天空呈多云状态。

如果HD85512b存有任何形式的生命，必将适应非常温和的条件,“HD85512b可能非常潮湿而闷热,试想在这种环境下人类该如何生存。”该行星的发现者之一、德国马普研究所的丽莎·凯尔特纳格（Lisa Kaltenegger）在发现这颗行星时就提出这样的疑问，“我们认为它并不适于人类居住。”

格利泽581d：与地球相似度(ESI)0.72，最小质量5.6倍于地球，距地球20.3光年

水世界：格利泽581d

2007年，日内瓦天文台一研究小组利用位于智利的HARPS（行高精度径向速度行星搜索器），发现了一颗编号为格利泽581d新类地行星。格利泽581d可能太过于庞大了，以致无法形成完全的岩石物质。然而，据该行星的发现者之一史蒂芬·奥戴利（Stephane Udry）称，它却是一颗成为首个“海洋行星”最有力的候选者。科学家推测，这颗新行星的平均温度大约在0摄氏度至40摄氏度左右。在这种温度条件下，水可以保持液体状态，也比较适合生命生存。

在五颗行星当中，格利泽581d与格利泽581g最相邻，但前者的轨道离其主星的距离非常遥远，处在宜居区的外缘，温度较低。因此,格利泽581d的光强度大约是35%，相当于火星上的光强度。

但是，通过对系外行星大气层计算机模拟表明，在某些场景中，温室气体会使表面温度保持在0℃以上，水处于液态状。奥戴利博士认为,该行星甚至能被广阔的深海所覆盖。

如果人类想把格利泽581d做为人类第二家园选择的话，所面临的最大挑战就是距离问题。格利泽581d距离地球大约20.3光年，位于天秤星座。天文学家将来要解决的一些问题是，首先要采用直接光谱观测并了解其行星大气层。

●相关链接●

寻找另外一颗适合人类居住的星球

斯蒂芬·霍金（中）在英国剑桥大学与《乔治打开宇宙的秘密钥匙》的合著者——他的女儿露西·霍金及物理学博士高佛尔德合影。摄于2007年9月3日

2007年，英国天体物理学家斯蒂芬·霍金在为自己的新书做宣传时，向人们表达了他的心愿——要让真正的科学变得和科幻小说一样令人兴奋。在《乔治打开宇宙的秘密钥匙》这部力作中，霍金用生动的语言为孩子们讲述了一个浩瀚而神秘的宇宙。

霍金说：“我非常担心全球变暖可能已成为一种‘自给自足’的现象，如果真是那样的话，即使我们减少碳的排放，地球的温度可能仍会继续升高。我希望事情还没有严重到这种地步，但当前的形势已经非常紧迫了。在我看来，如果不向太空迁徙，人类社会已无未来可言。我们需要拓展自己的视野，应该将人类的触角延伸到地球以外的地方……类似小行星撞击或核战争的危险迟早会出现，人类世界也将因此毁于一旦。”

在《乔治打开宇宙的秘密钥匙》中，这位享誉世界的物理学家向孩子们解释了太阳系、小行星，以及他最热衷的一个科目——黑洞以及其他天体的运行方式。通过该书，霍金表达了他对未来对人类的思考：要遏制全球变暖或核灾难，要寻找另外一颗适合人类居住的星球。

《乔治打开宇宙的秘密钥匙》讲述了一个名为乔治的男孩和一名科学家以及科学家的女儿成了好朋友，乔治“发现自己进入了一个极为有趣的冒险旅程，同时得到了有关物理、时间和宇宙的知识”。