NASA发现新地球:美国国家航空航天局NASA23日宣布,一颗1400多光年外的行星可能是迄今为止最像地球的宜居行星。NASA发现新地球,由NASA的开普勒望远镜发现。
NASA发现新地球,指的是开普勒452b。
这是地球与开普勒452b的对比图,是不是挺像?不过需要指出的一点是,右侧这颗行星的形象,只是艺术家想象中开普勒452b的模样。
NASA发现新地球,关于这颗备受关注的太阳系外行星,我们都确切知道些什么,关于NASA发现新地球,又有哪些是我们还无法确定的呢?
1、NASA发现新地球,在哪个星座?
这颗行星由开普勒空间望远镜发现。在为期4年的任务期间,开普勒望远镜始终盯着天鹅座附近的一小块天区持续观测。新发现的这颗行星,就位于开普勒的观测视场之内,属于天鹅座。
开普勒空间望远镜,以及它连续观测了4年的天区。图片
行星凌星示意图。图片2、NASA发现新地球,有多远?
开普勒452b绕着一颗类似于太阳的恒星旋转,距离地球大约1400光年。如果按照新视野号探测器飞掠冥王星的速度,也就是14千米/秒的速度飞向这颗行星,大约需要3000万年才能抵达那里。不过,考虑到新视野号在远离太阳的过程中,速度还会进一步减慢,因此实际需要的时间只会更长才对。当然,新视野号并没有飞向开普勒452b的方向,因此永远不可能飞到那里。
3、NASA发现新地球,能看到吗?
不要说这颗行星,就连它绕着旋转的那颗恒星,我们在地球上都无法用肉眼看到,哪怕是在观星环境最好的地方。开普勒望远镜监测的绝大部分恒星,亮度都在14-16星等之间,跟地球上看到的冥王星亮度差不多。事实上,就算使用地球上威力最大的望远镜,天文学家也不可能直接看到这颗行星,更不用说看清楚它的模样了。

4、NASA发现新地球,怎么发现的?
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短时间内突然变暗一些。这种现象被称为凌星。如果周期性地出现恒星短时间变暗的现象,可能就意味着这颗恒星的周边存在这样一颗行星。这也是开普勒望远镜寻找太阳系外行星的主要方法。
5、NASA发现新地球,有多大?
行星越大,凌星时遮挡的星光就越多,反之亦然。因此,准确测量凌星时恒星亮度的变暗幅度,就能够精确测定行星和恒星的相对大小。而恒星的大小,能够通过精确的恒星模型加以推断。于是,天文学家即便根本看不到这颗行星,也能够通过凌星观测,测出开普勒452b的直径要比地球大60%。这是天文学家唯一能够确定的、有关这颗行星本身的参数。至于其他重要参数,比如它的质量有多少,由什么物质构成,气温多少度,天文学家现在都还一概不知。
开普勒452b距离它的“太阳”要比地球距离太阳稍远一些,但仍位于宜居带内。图片6、NASA发现新地球,是岩石星球吗?
在我们的太阳系里,行星明显分成两类:一类跟我们地球一样,主要由岩石构成;另一类则比地球大得多,主要由气体构成。然而,对于直径比地球大、又大不太多的开普勒452b,天文学家就无法准确判断了。根据发现者的合理“猜测”,开普勒452b有很大的可能性是一颗岩石星球。然而,美国加州理工的天文学家莱斯利·A·罗杰斯(Leslie A. Rogers)今年在《天体物理学报》上发表过一项研究,对大量已知大小和质量的太阳系外行星进行了统计,证明绝大多数像开普勒452b一样大小的行星都不是岩石星球。因此,现在不能肯定它就是一颗岩石星球。
7、NASA发现新地球,有生命吗?
确切地说,没人知道那里有没有生命,哪怕是天文学家。根据凌星出现的时间间隔,天文学家确实能够准确测定开普勒452b的公转周期——那里的一年相当于地球上的385天。据此,天文学家能够计算它到恒星的距离,恰好位于所谓的“宜居带”内。换句话说,开普勒452b和地球一样,距离各自的太阳不远不近,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,一颗星球就算处在宜居带内,也不能保证就一定有水能够在表面流淌,月亮就是一个反面例证。更何况,就算真的有水,离出现生命也还差着十万八千里呢!

这些是目前已知与地球类似的宜居行星,从左往右分别是:开普勒22b、开普勒69c、新发现的开普勒452b、开普勒62f、开普勒186f,以及地球。图片
8、NASA发现新地球,最像地球吗?
开普勒452b不能说是最像地球的太阳系外行星。举例来说,2014年宣布发现的开普勒186f,半径是地球的1.17倍。而今年年初宣布发现的开普勒438b,半径更是只有地球的1.12倍。这两颗行星都处在各自恒星的宜居带内,也都比开普勒452b更接近于地球的大小。只不过,那两颗行星所环绕的恒星,都要比太阳小得多,也暗得多。而开普勒452b所环绕的恒星,却非常类似于太阳,只比太阳重4%,大10%,亮20%,连表面温度都一模一样。因此,如果把恒星也考虑进来的话,开普勒452b就当仁不让,确实称得上是“另一个地球”,只不过它本身还是不太像地球罢了。
开普勒空间望远镜已经发现了12颗半径不超过地球2倍的宜居行星。图中行星大小按相对比例绘制,恒星则在相应比例的基本上又缩小了25倍。图片
9、NASA发现新地球,还有更多宜居行星吗?
开普勒452b既不是唯一的一颗宜居行星,甚至也不是最像地球的宜居行星。仅在开普勒望远镜已经确认发现的1030颗太阳系外行星之中,就有12颗宜居带内的行星直径介于地球的1倍到2倍之间。事实上,开普勒任务的主要目标并不是要寻找“另一个地球”,而是通过这种抽样调查的方式,帮天文学家更好地了解地球这样的宜居行星在整个银河系当中到底有多么普遍。
10、所以,又被NASA忽悠了?
期待了半天,等到的却是这么一颗行星,连是不是岩石星球都还没有弄清楚。说好的“重大消息”呢?说好的“发现另一个地球”呢?其实,还真不是NASA在忽悠你。NASA新闻发布会的通告页面上,从来就没有出现过“重大消息”或者类似的字眼。那份通告上只是说,将要宣布开普勒空间望远镜作出的“一些新发现”。至于说“发现另一个地球”,NASA在通告里确实提到了“another Earth”,但前面用的是“finding”,而不是“found”好吗?
开普勒452b的发现,朝着“发现另一个地球”的梦想又走近了一步。现在,我们可以拭目以待,看看真正的“另一个地球”会在什么时候现身了。

11.另一个地球可能发现,系外行星真的适合人类生存吗?
NASA发现新地球,要适宜人类长期居住,这个“地球”必须具备更为苛刻的条件:
首先,要有大气层的保护。
以地球海平面的大气压力为1个标准大气压为标准,医院里的高压氧气治疗为1.4个大气压,珠穆朗玛峰顶约为0.41个大气压。如果系外行星的大气太稠密或太稀薄,人类的心肺功能都将难以承受。如金星表面是90个大气压,连载人登陆都无法实现,更不可能适合人类生存了。
除大气压外,还要拥有合理的大气成分和比例。
地球大气的主要成分是氧气和氮气,而且要符合一定比例。氧气含量过高,人会发生“醉氧”,过低则会缺氧。但是,目前的探测手段还难以确定系外行星是否拥有大气层,更难以判断大气成分。从太阳系的经验分析,土卫六的大气是氮气和甲烷,木卫二为纯氧,金星大气主要为二氧化碳,可能大多数系外行星的大气成分主要为氮气、甲烷、二氧化碳等,根本不适合人类生存。除了氧气,地球大气层中的微量气体也发挥了很大作用,比如臭氧过滤掉了对人类危害最大的紫外辐射。系外行星如果没有臭氧层,人类患皮肤癌的概率将大大增加。
其次,要有液态水和适宜的温度。
水是生命之源,根据地球的经验,生命的存在离不开水。有了水,才有可能形成生态系统,人与生物圈才能形成相互依赖、不断进化的生态系统,否则人类单独是难以长期生存的。实际上,现有科技手段还无法证实系外行星上是否有液态水,只能根据系外行星与恒星之间的距离来估算行星上的温度,并根据温度范围推断是否有液态水的存在,并非探明真的存在液态水。即使系外行星与恒星的距离位于宜居带内,也并不能保证行星表面具有适宜的温度。行星大气层的密度和成分将显著影响行星表面的温度。
根据达尔文的进化论,生命的演化需要经历漫长的历史。太阳作为太阳系的母恒星,是一颗中等质量的恒星,人类预测其寿命大约100亿年。现在太阳的演化已经过去约50亿年,地球的形成已历经了46亿年。地球诞生后8亿年才出现简单的生命,而人类的出现则不过250万年。换言之,太阳系诞生约50亿年后才繁衍出高度发达的文明。在宇宙中,如果母恒星的质量太大,其寿命就会比较短,它的行星就会来不及在母恒星的“有生之年”演化出相对复杂的生命。
再次,适宜居住的系外行星必须有一个岩石质的表面,让人类可以继续生活在陆地上。
由于系外行星的质量越小就越难观测到,所以早期发现的系外行星大多是木星那样巨大的气液态行星,并不适合生命生存。适宜居住的还要有一个完美的磁场,可以屏蔽来自恒星和恒星际的高能带电粒子;这些行星必须已经演化到了中年阶段,内部能量的释放比较温和,因为处于演化早期的年轻行星往往会狂暴地释放内部能量,地震和火山爆发的强度和频度太大,人类在这些自然灾害面前的生存机会将十分渺茫。
最后,系外行星所属的恒星的能量释放要比较稳定,
否则人类在恒星爆发的超级带电粒子风暴面前只能坐以待毙。行星系统要已经演化到晚期阶段,大量的小天体碎片已经被大的行星吸积,行星际空间逐渐清朗,可以大大降低行星被小天体撞击的几率。
总之,人类之所以能在地球上生存,是因为地球穿了几层保护人类的防护衣。第一层是磁场,它屏蔽了大量高能带电粒子,保护我们免受高剂量辐射的伤害;第二层是大气层,它提供了人类呼吸所需的氧气和植物生长所需的二氧化碳,其中的臭氧又过滤掉对人体有害的紫外线;第三层是水圈,水作为载体,促进了地球各圈层之间的物质循环和生物的新陈代谢。
郑永春
中国科学院国家天文台
首届香江学者,中国科学院青年创新促进会首批会员,国家科普专家
12、NASA发现新地球 这是美国宇航局第几次发布这样的消息?
不知道小伙伴们还记不记得这是NASA第几次发布这样的消息,反正小编是记不清了,那么,让我们一起来细数一下NASA到底公布过几次“NASA发现新地球”吧。
1、第一次“NASA发现新地球”
美国宇航局于2011年12月5日发布声明宣布,该局通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星被命名为开普勒-22b (Kepler-22b) ,距离地球约600光年之遥,体积是地球的2.4倍,这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星,它像地球围绕太阳运转一样每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转。
开普勒22b科学家们表示,这颗行星的表面温度约为70华氏度(相当于21摄氏度),非常适宜生物的居住。此外,这颗行星上还可能有液态水,而液态水被科学家视为生命存在的关键指标。
开普勒-22b所处系统与内太阳系的对比图,宜居带指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域中,生命存在所必需的液体水能够存在。图片来自NASA
2、第二次“NASA发现新地球”
外媒2013年4月22日消息,用于探测太阳系外类地行星的“开普勒”号太空望远镜发现了围绕两个类似太阳的恒星运行的五颗类地行星,其中三颗可能适合生命居住。
开普勒任务发现的这几颗类地行星所围绕的两颗恒星目前被命名为开普勒-62和开普勒-69。开普勒-62距离地球约1200光年,包含5颗行星,其中两颗位于开普勒-62的“宜居带”内——这表示它们与恒星间的距离有可能使其表面存在液态水。3、第三次“NASA发现新地球”
据外媒报道,一项刊载于2014年4月17日出版的《科学》杂志上的研究成果称,天文学家发现了迄今为止人类寻找到的最像地球的行星,不仅大小与地球相似,而且与所环绕的恒星距离也刚刚好,使其地表有可能存在液态水。
这个被命名为开普勒-186f(Kepler-186f)的行星是由美国宇航局(NASA)的开普勒太空望远镜发现的。这颗行星位于天鹅座(Cygnus),大小约为地球的1.1倍,距离地球约500光年。
开普勒186f4、第四次“NASA发现新地球”
2015年1月消息,开普勒太空望远镜近日确认发现了8颗太阳系外行星,其中两颗被称为迄今最像地球的行星,被命名为开普勒-438b和开普勒-442b。
“开普勒-438b”和“开普勒-442b”距离各自的恒星不远不近(神秘的地球配图)开普勒438b的体积略大于地球,并环绕橙矮星的轨道运行。与地球从太阳吸收的热量相比,开普勒438b可从橙矮星上多吸收约40%的热量。由于它的体积不大,所以极有可能是由岩石构成。而因其位于橙矮星的适居带内,它的表面温度刚好适宜液态水流动。
开普勒442b行星同样位于天琴座,距地球1100光年。该行星的体积比地球大1/3,吸收光照约为地球的2/3,而它是岩石地貌的可能性为60%。5、第五次“NASA发现新地球”
2015年2月16日,外媒报道,天文学家通过NASA的开普勒太空望远镜,发现了两颗与地球极其类似的行星,而且这也是有史以来与地球最为相像的两颗星球。据数据显示,这两颗可能适合人类居住的行星,体积稍大于地球,年龄比地球至少大20亿岁。

NASA开普勒科学主要研究员伯如奇表示,“这两颗行星,是我们名单上最适合人类居住的星球。名为62e的星球比地球大40%,也许气温温暖、甚至有水,偶尔可能也有闪电。62f的行星比地球大约60%,公转周期为267天,可能有极帽、大面积陆地和水。”南方网综合新华网、果壳网报道