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(图片来源:百度搜索)
北京时间7月24日零点,NASA(美国国家航空航天局)举办媒体电话会议,宣布开普勒空间望远镜最的新发现。天文学家表示,他们发现了迄今最接近“另一个地球”的系外行星。该行星名称为开普勒452b(Kepler452b),与地球的相似指数为0.98,有可能拥有大气层和流动水。这则消息之所以引起轰动,是因为人们期待着这样一颗“类地行星”同时也是适宜人类居住的“宜居行星”,其不但有可能孕育外星生命,亦会是人类未来“空间*”的选择之一。
那么,宜居行星应当拥有这样的天气气候特征?开普勒452b上的情形又会是怎样的呢?
一般来说,适宜人类居住的行星,其天气气候特征应与地球相似,最基本一点,则是行星表面有液态水。决定这一条件的主要因素是行星所在星系的类型及恒星体积、有效温度和行星轨道。天文学家经常提及“宜居带”概念。对于太阳系而言,所谓“宜居带”的位置就是离太阳距离刚好,既不太热,也不过于寒冷,这样的话,水便可以以液态形式存在。
有水还不够,孕育高等级生命对天气气候的要求更为苛刻。首先,温度要适宜,行星上绝大部分地区,不应长期存在低于-30℃的极端低温或高于40℃的极端高温情况;大部分地区的常年平均温度,应当适宜动植物生长、繁衍。其次,宜居行星上应当有四季交替,最起码,在大部分地区应有明显的冷热或干湿变化,这样才能保证生物的多样性。最后,宜居行星上不应有过于频繁、能量过大的极端天气现象发生,比如科幻小说、电影中的超级台风、巨浪、星际狂风等。
要满足以上几点,宜居行星的几点“参数”非常重要:其距离绕行恒星的距离;大气层的成分及厚度;行星质量及引力大小;自转、公转周期;大气环流情况。
根据NASA的通报,开普勒452b绕着一颗与太阳非常相似的恒星运行。那颗恒星的质量比太阳多4%,亮度则要多出10%。开普勒452b到那颗恒星的距离跟地球到太阳的距离相同。因而,开普勒452b从恒星上接受的光和太阳光类似,理论上可以供植物进行光合作用,从而奠定生命存在的基础。
同时,开普勒452b的直径比地球大60%,它的恒星比太阳大10%。开普勒452b公转一圈是385天,也就是说,它上面的“一年”是385天。NASA还表示,在这个星球上,如果在地球上体重50公斤的人,在开普勒452b上可能会变成100公斤,也就是说,后者引力可能比地球大一倍。综合上述情况,我们可以猜测,开普勒452b的温度比较适中,同时在部分地区存在“四季”。
不过,开普勒452b上尚有一些“关键情况”不明,重要一点是其大气层的厚度及成分。科学家基本认为这颗类地行星上存在大气层,但不同类型的大气层对其天气气候影响很大。以地球的“近邻”金星为例,其之所以处于400℃以上的高温控制下,关键就在于,金星拥有由大量二氧化碳等温室气体组成的、比地球更多厚重且浓密的大气层。一些科学家认为,开普勒452b的大气层可能不会如金星一般厚重,但其同样出于较严重的“温室效应”下,地表炽热,生态环境远不如地球。
开普勒452b的大气环流情况也是一个谜。大气环流是行星上热量输送的最重要方式,如果没有它,低纬地区温度将更高,高纬地区温度则更低;洋流及水循环也可能会消失,地表将失去河流、湖泊。还是以金星为例,其上空的大气环流每四天就可环绕金星一周,风速高达500千米/小时 ,这种情况显然不适宜生命存续。
同时,开普勒452b与地球相距1400光年,如果不通过《星际穿越》中的“虫洞”,以人类可以预见到的技术手段,是难以抵达的。此外,开普勒452b及其所绕行恒星,都比地球和太阳要“年长”,即便人类选择“星际*”,也不会选择去一个天气气候条件更严峻,亦更接近“衰败”的星球。
有意思的是,NASA目前已邀请气象专家加入科研团队,从适宜气候等角度,重新审视类地行星、宜居行星的搜寻工作。“我们必须开始从更广泛的角度研究这些系外行星。”领导戈达德太空研究所气候科学家团队的气候建模专家安东尼·德尔杰尼奥说,“这已经不仅仅只是天文学家的课题,也是行星科学家的课题,而现在,气候科学家也参与进来了。”(来源:中国气象报社 文/段昊书)
责任编辑:小疯