「行星地球」为什么要寻找“另一个地球”？

今天，山东创新网分享「行星地球」为什么要寻找“另一个地球”？。

美国航天局7月23日宣布，天文学家通过开普勒太空望远镜确认在宜居地带发现一颗与地球大小相似、围绕类似太阳的恒星运行的太阳系外行星——开普勒-452b。这被业内解读认为，这一发现是寻找“地球2.0”(即地球“兄弟”)道路上里程碑式的事件。
记者梳理发现，关于开普勒-452b如何发现？开普勒-452b上有没有生命？寻找一个遥远的“另一个地球”有何意义？成为众多网友的主要疑问。针对这三大疑问，记者采访了国内天文学家。

A 开普勒-452b如何发现？

“太空望远镜凝视一块天区持续观测，通过凌星现象，加以精确的恒星模型推断，可以测定行星和恒星的相对大小，以及行星本身的参数。”中国科学院国家天文台研究员平劲松告诉记者，这是开普勒望远镜寻找太阳系外行星的主要方法。
平劲松进一步阐释说，太空望远镜凝视着天鹅座星域时，通过高灵敏度、可以精确捕捉光度变化的太空望远镜进行探测，开普勒-452b绕着一颗恒星旋转，每转一圈就会恰好从恒星前方经过一次，遮挡住那颗恒星射向地球的一部分星光。于是在地球上看起来，这颗恒星的亮度每隔一段时间就会在短时间内突然变暗一些，这种现象被称为凌星。而恒星短时间变暗呈现出周期性的现象，可能就意味着这颗恒星的周边存在这样一颗行星。
中国科学院国家天文台副研究员郑永春告诉记者，因为行星本身不发光，太空望远镜其实根本看不到这颗行星，但通过凌星观测，可以测出开普勒-452b的直径和绕恒星运行的轨道参数，这也是天文学家目前唯一能够确定的、有关这颗行星本身的参数。郑永春举例说，反之从开普勒-452b行星上寻找地球，也是一样的计算方法。
而关于这颗行星其他重要参数，比如物质构成、气温等数据，从当前的观测研究手段来讲，天文学家现在还不能获知。

B开普勒-452b上有没有生命？

针对网友们最好奇的“开普勒-452b上有没有生命”问题，平劲松表示，当前还不能确定有没有生命，但从恒星系统的类地球模式进行理论推算，存在可能性。
根据美国航天局公布的信息显示，天文学家准确测定开普勒-452b的公转周期为385天。据此，天文学家能够计算它到恒星的距离，位于所谓的“宜居带”，理论上该行星表面会有适宜生命存在的液态水和大气。
平劲松进一步阐释说，通过模型计算，开普勒-452b和地球一样，距离各自的恒星不远不近，即不至于天寒地冻水凝成冰，也不至于天燥地热水蒸成气。然而，一颗行星就算处在宜居带内，也不能完全保证有生命存在，这只是当前的理论推算。
郑永春告诉记者，1400光年的距离，按照当前地球上最快的飞行器速度，到达这颗行星也需要上千万年，对于具体生命探测、移民该星球尚不具有现实意义。

C 寻找一个遥远的“另一个地球”有何意义？

平劲松等天文学家表示，当前人类探索外太空寻找类地行星，对于解释地球的起源和生命的起源，以及寻找适合人类生存的星球具有科学价值。
美国航天局将开普勒—452b行星形容为地球的“大表哥”，其直径比地球大60%，公转周期385天，位于温度条件适宜、理论上有望保有液态水的恒星系统宜居带。此外，其绕转的母恒星开普勒—452也与太阳相似，其60亿岁的年龄比太阳年长15亿岁。专家推测，围绕它运行的系外行星开普勒—452b的年龄也应当与之接近。
“通过人类探测发现的众多类地行星，诸如人类发现的‘小表弟’和‘大表哥’等类地行星，可以对比参照研究地球的过去和未来，尤其是通过‘大表哥’，可以让我们看到地球未来的景象。”郑永春说，类地行星与地球将会有着接近的自然属性，而人类对于地球的过去和将来知之甚少，通过对比研究其他类地行星有助于我们更好的认识地球。
平劲松表示，当前美国航天局寻找到类地行星，对于国内天文领域研究具有启示意义。据了解，目前，我国建设的世界最大单口径球面射电望远镜开始在贵州进行拼装，将探测宇宙中遥远的信号、物质，同样，有望对认识宇宙起源与演化过程作出贡献。
天文学家表示，当前人类对于类地行星观测和地外生命研究，关系到未来人类是否可以移民外星球等现实命运问题。同样，有助于解答人类的命运问题：宇宙中是否有其他适于生存的星球，生命如何起源，人类的存在是否是独特，是否有其他的生命等。

中科院天文学家：
开普勒-452b能否孕育生命还有待探索

美国宇航局(NASA)北京时间7月24日凌晨宣布，天文学家通过开普勒太空望远镜在距地球1400光年的天鹅座发现一颗与地球大小相似的太阳系外行星开普勒-452b。
据称，这是迄今发现的最接近地球大小的宜居带行星，美国宇航局将这一发现称为在寻找“另一地球”道路上的里程碑。这颗“第二地球”是否孕育有地外生命、甚至可能成为适宜人类居住的另一家园？中国科学院紫金山天文台专家表示，现阶段研究还不能解答上述问题，要确定这颗系外行星是否满足生命产生的条件，下阶段应对其大气条件等展开重点研究。
紫金山天文台科普部主任张旸介绍，开普勒望远镜于2009年发射升空，其主要任务为搜寻系外行星，尤其是宜居带内的类地行星。2013年，开普勒望远镜因故障停止对天鹅座天区的观测，但前期已经留有大量观测资料有待分析。事实上在2011至2015年间，美国宇航局已经多次宣布发现由开普勒望远镜观测到的宜居带行星，但这些行星多处于宜居带边缘，不是像金星一样温度过高、就是像火星一样温度过低，此次发现的开普勒-452b位于宜居带当中，因而最有可能产生与地球环境类似的表面温度，并有可能存在液态水。
天文学家同时指出，所谓的“第二地球”不一定真与地球极为相似。张旸说，虽然有研究人员称开普勒-452b与地球的相似程度超过九成，但这种相似，与普通公众理解的类地环境相去甚远。从现阶段观测结果看，这颗行星是否为一颗固态行星、表面到底有无液态水和大气都不能确认，判断开普勒-452b适宜生命存在、甚至适合人类居住，都还为时过早。
紫金山天文台研究员季江徽说，开普勒-452b公转周期只比地球长5%，其绕转的母恒星也与太阳极其相似，这决定了在所有已经发现的系外类地行星中，它的表面温度与地球最为接近，也很有可能存在液态水。然而目前，人类对开普勒-452b表面是否存在大气，乃至其表面大气厚度、成分知之甚少。要深入研究开普勒-452b上存在生命的可能性，相关大型望远镜及空间设备下一阶段的研究重点，很可能放在这颗“第二地球”的大气构成上。
季江徽还表示，即使最终研究表明，开普勒-452b确实是另一颗适宜人类居住的星球，但以现在的科技水平，要真正到达1400光年以外实现人类的“移居之梦”，仍然还有一段艰难漫长的探索。