新突破！科學家鎖定兩顆「超級地球」，有望成為「第二家園」

天下 07-03

人類真的是宇宙間唯一的智慧生命嗎？無垠宇宙真的沒有外星人的存在嗎？以概率論的角度，這樣的「唯一」才比較可疑，但目前我們的漫漫求索之路的確進度緩慢。然而科學家從未放棄對這一可能性的追求，從我們地球自身特點出發，尋找相對穩定的系外恆星，科學家們已經找到了很多「超級地球」（即類地行星）。也許星際旅行不再是遙不可及的夢想了~

科學家近日驚喜揭示，此前曾公布過的兩顆極有可能孕育著外星生命的「超級地球」，即開普勒-62f與開普勒-196f，深入研究後表明它們與地球的相似度遠超人們預期！

我們在銀河系的位置

距地球約500光年的開普勒-196f是被發現的首個與地球大小相當且處於宜居帶的太陽系外行星。而美國喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）的最新研究則發現了新線索——距離地球約1200光年的開普勒-62f，更與地球可能極其類似！

Kepler-186f預想圖

Kepler-62f預想圖

喬治亞理工學院通過模擬，分析確定了開普勒-62f的自轉軸動力學參數，而這項研究結果可以決定一顆行星自傳過程中多大程度上傾向於自傳軸，且這個角度（軸面刃傾角）如何隨著時間推移而發生變化。

研究軸面刃傾角有什麼作用呢？這裡學問就大了。不誇張地說，這個角度能夠決定一顆行星的季節劃分與氣候變幻，因為它的大小，直接影響恆星的光線如何投射到行星表面。而分析表明開普勒-186f的軸面刃傾角像我們的地球一樣十分穩定，而喬治亞研究團隊對直徑僅比地球大1.4倍的開普勒-62f研究結果也相類似。這就說明，這兩顆「超級地球」極有可能也和我們一樣，有著常規的季節與穩定的氣候！這就非常激動人心了！

為什麼說常規季節與穩定氣候至關重要呢？不僅因為生命的孕育需要穩定的行星內環境以供演化，這兩項突破將兩顆行星的生命探索優先程度提高到了「非常有可能」的高度；更是因為大幅擺動的軸面刃傾角被科學家認為極有可能是我們的鄰居、與地球同樣處於太陽系宜居帶中的火星，由數十億年前的有著液態海洋的星球一步步演化為如今我們所看到的不毛荒瘠之地的罪魁禍首。

TRAPPIST-1星系系統想像圖

原本同處宜居帶，同為岩質星球，在誕生之初也同樣被海洋包裹的火星，軸面刃傾角擺動幅度非常大，在0°~ 60°之間，由此造成了火星大氣的逃逸與地表水的蒸發殆盡。而地球則在介於22.1°~ 24.5°之間的傾角內穩定地擺動，擺動周期更長達約一萬年，對比之下非常穩定。

科學家已經發現的可能適合宜居的星球，數量多達53顆

此外，行星在圍繞自己的恆星公轉過程中的定向角可能會因為它與同星系其他行星的引力相互作用而發生擺動。當擺動速率與行星的自轉軸變動速率相當時，可能會急劇加大自轉軸的來回晃動。正因為如此，火星的軸面刃傾角出現了大幅變動，趨於失控，而與火星引力作用力情況非常類似的地球，卻幸運地因為有著一顆「穩定軍心」的小可愛衛星——月亮，通過月亮對地球自轉軸旋轉速率的增加而使該速率與公轉偏移速率不同步，從而阻礙了災難性的大幅晃動，讓地球有時間也有條件，歲月靜好地孕育出我們的生命。

不過我們文章開頭就提到過，開普勒-62f與開普勒-186f的軸面刃傾角變動也是非常穩定的，難不成它們也有著月亮一樣的小可愛坐鎮？

開普勒-186f，半徑比地球大10%，但質量、構成與密度仍然不明。公轉周期130天。NASA稱其恆星開普勒-186（紅矮星）的正午最強亮度相當於地球上夕陽西下時的太陽亮度。位於天鵝座一個五顆行星的恆星系統，開普勒-186f位於最外側，是人類所發現的第一個與地球大小相當且同樣處於宜居帶的類地行星。

比鄰星b上的日出想像圖

難說，畢竟以目前的技術手段，我們只能通過「凌日」等特殊方式初步探測到遙遠星系的行星，想了解更多細節則有點強人所難。但科學家們所確定的，是兩顆「超級地球」與它們同星系其他行星之間的作用力，是要弱於地球與火星倆「兄弟」的。他們也表明，「儘管尚不清楚兩顆行星是否有衛星，但我們通過計算髮現開普勒-186f和62f儘管沒有衛星，自轉軸也仍然能夠保持起碼幾千萬年的穩定狀態。」——真的可謂是天生麗質了，這樣的條件挖掘下去，是不是就分分鐘能夠找到外星人了？

站在Kepler-186f上看其恆星的假想圖

當然，也沒這麼簡單。我們目前還完全不清楚兩顆地球「遠房親戚」是否有水的存在，更不用提生命了，畢竟目前我們所熟知的生命起源，是孕育在水中，一步步演化而來的。但儘管如此，這兩顆「超級地球」已經是相對而言最佳候選星了。且別忘了，研究「超級地球」並不僅僅是為了尋找外星人，也是為了發現我們周圍星系中適合移居的候選星啊。無論是外星生命的發現還是地球移民的候選，都不得不說這兩顆行星的深入研究，給我們打開了更多的窗口，帶來了更多的可能性。說不定下一個「重大發現」，就蘊涵其中呢！

TRAPPIST星系中有7顆類地行星，被稱為「葫蘆娃星系」

TIP 1：開普勒-186f，半徑比地球大10%，但質量、構成與密度仍然不明。公轉周期130天。NASA稱其恆星開普勒-186（紅矮星）的正午最強亮度相當於地球上夕陽西下時的太陽亮度。位於天鵝座一個五顆行星的恆星系統，開普勒-186f位於最外側，是人類所發現的第一個與地球大小相當且同樣處於宜居帶的類地行星。

TIP 2：開普勒-62f是在2014年發現開普勒-186f前最接近地球的類地行星，半徑是地球的1.4倍，目前被認為極有可能是有著陸地或覆蓋著海洋的岩質星球。位於天琴座，也是一顆有著五個行星的單恆星系統最外側的行星。其恆星開普勒-62f比太陽更小，溫度更低。

作者：呂林霞，審核：於新陽，更多精彩請看：