仰望星空的时候,你有没有想过,其中一颗星星,或许会成为人类未来的栖息地?
近期,一项关于太阳系外行星GJ3378b的新研究引发关注。天文学家通过更多观测数据,重新测定了这颗行星的质量和轨道,使它从一颗可能类似“迷你海王星”的行星,变成了更可能具有岩石质组成的“超级地球”。
何为“超级地球”?什么样的星球才适合人类居住?这次发现的行星,能否成为人类的第二个家园?
“超级地球”是个什么球
“超级地球”听起来像是一个放大版、升级版的地球,其实并不是。
“这个名称主要用来描述一类质量比地球大、但又小于海王星的系外行星。”浙江省天文学会科普讲师徐煜华介绍,质量大不一定代表块头大,但一定“料多”。比如,一千克的铁和一千克的棉花,质量一样,棉花却会有很大一堆。
“超级地球”的模样可能完全不同:有些以岩石和金属为主,有些可能富含水或冰,还有一些可能裹着厚厚的气体。
此前,天文学家已经找到了数百颗“超级地球”,它们要成为人类居住家园的候选者,需要满足许多前提条件,其中一个重要条件,是它们需要落在宜居带里。
宜居带是恒星周围的一段区域。在行星具有适当大气等条件的前提下,这一区域接收到的恒星能量可能允许液态水在表面存在。不过,进入宜居带只是具备了一个有利条件,并不等于行星一定有水,更不代表那里已经存在生命。
2007年,首颗被估算落在恒星宜居带里的“超级地球”格利泽581c公布。这个发现曾轰动全球,让很多人开始好奇:“超级地球”上会不会有生命?但后续的研究表明,这颗星球的环境十分严酷,温度、昼夜条件等都不适合生命生存。
有待验证的“第二个地球”
GJ3378b也是一颗“潜力宜居星球”。它位于鹿豹座方向,围绕着一颗暗淡的红矮星运转。
早在2024年,法国天文学家第一次发现它,用当时的测量方法推测出,它的质量大约是地球的5.26倍,还被认为是一颗主要由气体组成的气态行星,并不适合人类居住。
然而,美国加州大学尔湾分校的团队基于新的观测数据的新研究,给出的最低质量约为地球的2.3倍,明显低于此前估计。这一结果使它更有可能是一颗以岩石为主的“超级地球”,而不是包裹着厚厚气体的“迷你海王星”。不过,在测得它的半径和密度之前,其具体组成仍无法确定。
研究称,GJ3378b绕恒星一圈时间只需要21个地球日,也就是说,在那里,“一年”相当于地球上的三个星期。更短的周期意味着它离母星更近,但由于这颗红矮星远比太阳暗,行星接收到的光和热大约是地球的九成,因此仍位于宜居带范围内。
不过,将GJ3378b称为“第二个地球”仍为时过早,目前,科学家还无法确认它是否拥有大气,更不知道大气中是否存在水蒸气、氧气等成分。因此,GJ3378b能否成为人类的“第二个地球”还有待验证。
“从宇宙尺度看,25光年确实很近;但对今天的人类来说,这仍是遥不可及的距离。即使飞船能够以每秒几十千米的速度前进,抵达那里也需要漫长时间。”徐煜华说。
他认为,发现GJ3378b的意义,并不是它马上就能成为人类的新家园,而是它为科学家提供了一个难得的近距离研究对象。人类通过继续观测它,或许能更好地理解红矮星周围的行星能否保住大气,类地行星是否常见,以及生命可能需要怎样的环境。
寻找“地球2.0”
宇宙里到底有没有“外星人”?到底存不存在另一个像地球一样的星球?这些问题中国的科学家们也在努力找答案。
在探索地外生命方面,中国科学家正在从多个方向展开研究:中国天眼(FAST)等射电望远镜尝试捕捉可能的地外文明信号,空间望远镜则计划寻找可能适宜生命存在的系外行星。
与此同时,中国科学家们还将探索的目光投向宇宙更深处。2022年,中国科学家提出过一项“近邻宜居行星巡天计划”,按照设想,这项计划将用一台1.2米口径的空间望远镜观测太阳系周围约32光年内的近邻类日恒星,寻找它们周围可能存在的宜居带类地行星。
2025年,中国科学院国家空间科学中心公布,“十五五”期间,将组织实施多项太空探源科学卫星计划。其中,计划之一为系外地球巡天任务,主要目标就是为人类寻找新家园,将巡视星河,专门寻找和地球差不多大小、处在宜居带的第二颗地球,即“地球2.0”。
寻找第二颗地球,就像一场没有终点的宇宙大冒险,每一次新的发现,都让我们对宇宙的认知更近一步。