“地球兄弟”横空出世 8.5小时“度年如日”

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近日，天文学家在太阳系外首次发现与地球体积和质量相差无几的行星。这颗“地球兄弟”距离地球约400光年，由于与恒星距离过近，因此表面温度极高，公转速度也相当快，公转一圈只要8.5小时，可谓名符其实的“度年如日”。被科学家笑称：“在地球睡一晚，那里已经过了一年。”

经过渲染处理的图像显示，“开普勒-78b”行星离所绕恒星的距离很近。

地球与开普勒-78b对比图

    “虽然最新发现的行星并不适宜人类居住，但这是通向最终找到真正的地球孪生兄弟道路上的重要一站。”河北师范大学物理学院空间科学与天文学系教授李冀认为，这一伟大的发现标志着人类向寻找类地行星又迈进了一步。

    体积是地球的1.2倍，质量是1.7倍

    据美国宇航局（NASA)官网消息，天文学家在太阳系外发现了一颗与地球大小类似的系外行星。新行星位于天鹅座方向，距离地球约400光年。这颗编号为“开普勒-78b”的行星，体积是地球的1.2倍，质量是地球的1.7倍。这是利用美国宇航局开普勒太空望远镜收集的数据发现的。

    “这是首次发现与地球如此相似的行星，发现这颗行星的意义非常重大。”李冀表示，“开普勒-78b”是一颗同地球十分类似的行星，在大小和质量上都比地球稍“胖”一点，但是矿物和岩石圈层惊人的相似。

    据介绍，截至目前，测量行星质量最成功的技术是观测行星引力导致恒星的微小波动。行星质量越大，距离恒星越近，产生的波动也就越大。“开普勒-78b”距离母星很近，科学家可以针对这颗行星的引力对母星产生的影响进行测量。测量获取的数据可用于推算“开普勒-78b”的质量，让这颗行星成为第一颗质量可知的体积与地球相当的系外行星。

    发表在《自然》杂志上的有关“开普勒-78b”的数据显示，这颗行星的密度约为每立方厘米5.3克至5.57克，与地球每立方厘米5.5克的密度极为相似。“这些发现为‘开普勒-78b’的组成成分与地球类似提供了有力的证据，即大部分由岩石和铁组成。”李冀说。

    “目前，对于天文学家来说最重要的问题就是，‘开普勒-78b’是第一颗同时精确测定了质量和体积的系外行星，并从这些参数中推测出了它的密度和构成成分。”李冀认为，这是未来对真正意义上类地行星研究的关键一步，甚至可以开辟出更广阔的领域。

    至少比地球温度高2000摄氏度，不适宜生命生存

    即便如此，“开普勒－78b”与地球的共同点也仅限于质量和大小。“研究表明，由于这颗行星离所绕恒星太近，导致表面温度比地球高出至少2000摄氏度，它的温度可能因为太高而无法支持生命存在。”麻省理工学院科维理天体物理学与太空研究院研究人员乔希·韦恩说，这是迄今为止发现的最炙热星球之一了。

    “称它为类地行星只是从大小和质量上说，它并不能成为我们预想中的第二个地球。”乔希·韦恩表示，但这是在研究真正的类地行星过程中必经的一步。

    “由于它离所绕恒星太近，与母恒星的距离仅仅是水星与太阳距离的1/40。”据专家介绍，其公转周期也相应更短，每隔8.5小时绕母恒星公转一周，它的一年仅仅为8.5小时，与地球的公转周期365天相比，这简直是闪电般的速度。

    因为“开普勒-78b”距离母恒星太近，马里兰大学的专家德拉克·德明指出，从其表面上看，其母恒星就像一个占据了地平线且燃烧着的巨大圆盘。意大利天文学家认为，这颗行星已经时日“无多”，母恒星的强大引力最终将让其进一步靠近自己，最终在大约30亿年后，这颗行星将会整个被母恒星吞噬。

    银河系中类地宜居行星普遍存在，可能超过88亿个

    像“开普勒－78b”一样的类地行星，在银河系中广泛存在吗？现在，天文学家给出了答案：地球在宇宙中并不孤独，银河系中的“地球兄弟”可能超过88亿个。

    之前科学家们发现系外行星时，其体积一般都比太阳系中的行星大，因此对于质量区间较小的系外行星还不能做到更清楚的了解。目前，科学家们已经缩小探测范围，重点搜索体积与地球相近的系外行星。

    研究人员近日在美国《国家科学院学报》上发表报告表示，开普勒太空望远镜此前研究了4.2万颗类似太阳的恒星，这一过程中，发现了603颗可能宜居的行星，包括10颗半径和星际环境类似于地球的行星。

    在对可能尚未发现的行星进行校正之后，他们计算认为，22％的类太阳恒星可能拥有大小或获得星际能量都类似于地球的行星，这些行星都处于所谓的宜居带中。而据美国国家地理网站报道，可能每5颗类太阳恒星的周围就隐藏着一颗在宜居带范围内运行的地球大小的系外行星。

    “根据研究结果，银河系中大小与地球相仿的宜居行星是普遍存在的。”李冀介绍说，银河系中类太阳恒星至少400亿颗，因此“地球兄弟”可能超过88亿个。按照地球70亿人口计算，每个人可以分配一个以上的“地球兄弟”，其中最近的“地球兄弟”可能离我们只有12光年。

    当然，研究人员也表示，虽然有这么多与地球差不多大小、温度适宜生命存在的行星，但不意味着这些行星就支持或有生命存在。

    人类为何要耗巨资来寻找类地行星

    人类为何要耗巨资来寻找类地行星？“最主要原因在于，天文学家认为这些行星上可能存在除人类之外的生命，因而有研究意义。”李冀解释说，类地行星是指与地球相类似的行星，如太阳系中的水星、金星和火星。它们距离太阳近，体积和质量都较小，平均密度较大，表面温度较高，大小与地球差不多，也都是由岩石构成的。

    英国科研人员的一项新研究显示，如果没有小行星撞击等可能剧烈改变环境的事件发生，地球适宜人类居住的时间还剩约17.5亿年，不过人为造成的气候变化可能缩短这一时间。“地球气候环境很快就将不适宜人类居住，环境、资源等一系列因素导致了寻找类地行星的重要性。”李冀表示，在遥远的将来，人类可能需要实现星际移民，才能保证生命的繁衍。

    据科学家分析，地球人口容量为约100亿。而联合国之前公布的一份报告显示，如果生育率保持在目前的预期水平，全球人口将于2050年达到93亿，并于2100年达到101亿。

    有报道指出，现在的科学技术可能还不足以探测到像地球一样有生命存在的星球。预计它将在太阳系附近空间内新发现数千颗隐匿的系外行星，而其主要的关注对象则是和地球大小相似的那些行星，有可能会帮助人们找到真正适于居住的星球。“但是TESS最早要到2017年才会投入运行，所以在此之前，人类还需等待。”李冀说。

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