天文学家发现太阳系外"超级地球" 或有外星生命
本帖最后由 q零度星系 于 2011-9-13 22:04 编辑光明网科技频道消息 据英国《每日邮报》报道称，近日欧洲天文学家发现了太阳系外的50颗新行星，其中的16颗行星大小接近地球。这是迄今为止第一次同时发现如此大量的类地球行星。更令天文学家感到振奋的是，其中的一颗星球上有生命存在的迹象。
（图为艺术家关于超级地球HD 85512 b的设想）
HD 85512 b是其中最大的一颗行星，该行星是地球质量的3.6倍，距离船帆座（Vela）36光年。发现证明，多半类似太阳的恒星都拥有自己的行星，并且大部分这样的行星轻于土星。 HD 85512 b是这些新行星里唯一一颗被称为“超级地球”的，因为它位于该星系的宜居区域。科学家认为这一区域有液体水源，这一点将使得这一区域有生命存在的可能。
这一新发现在美国怀俄明州极限太阳系会议上发布，350位外行星专家与会。这一发现受益于高精度径向速度行星搜索器(HARPS)，“HD 85512 b的探测突破了高精度径向速度行星搜索器的探测极限，并证明了类似太阳的恒星周围可居区域有其他超级地球存在的可能性”，日内瓦大学天文学家Michel Mayor说。
这颗超级地球的质量，约在地球的质量的1到10倍之间,行星爱好者对此特别感兴趣,他们认为这些行星可能比我们自己的星球更有助于探讨生命的发展问题。 研究成员马克斯·普朗克（Max Planck）研究所天文学和哈佛史密森天文物理中心（Harvard Smithsonian Centre for Astrophysics）的 Lisa Kaltenegger说，最新的发现标志着探寻可居住行星的新时代。
寻找太阳系外行星的工作，开始于15年前,那时候望远镜的任务只能用于检测巨行星，像太阳系的木星。随着技术的进步,用于搜索行星的工具渐渐变得更加灵敏。如果有地球大小的小行星在非常近的轨道运行，高精度径向速度行星搜索器可侦测到其重力引起的轻微晃动。（光明网科技 丁艳莉/编译） {:1_245:} 不错啊 继续加油。。 技术的进步。。。::42:: 为什么一定有水才有生命，任何生命的形成都是和他们的环境有关 如果我们星球的水 是水银，难道找有生命的星球就一定要有水银。也许其他生命可以在水里面生活有些生命时候他们星球的水银生活。
这个发现只是发现了适合我们移居的星球。外星人也许就不适合拉 我还是那句话 本世纪末人类发现的系外行星会超过一百万颗，很简单我们只要用开普勒的技术做一次巡天就能发现至少五十万颗。 我昨天跟他们刚通过话，他们也为地球人认为他们的星球上存在生命而感到很振奋！::42:: ::070821_09.jpg::只要不停的寻找终有一天会找到的 这应该也只是找到了在天文角度的且是其当前状态与地球差别小的行星吧。我们对系外行星的认识还不多，才刚开始。
不过大财力投入还是会使研究成果有很大不同的，government支持这件事就会有些成果的。 本来要说信息真快的，但是发现第一段的翻译存在明显问题。
http://www.eso.org/public/news/eso1134/
Astronomers using ESO’s world-leading exoplanet hunter HARPS have today announced a rich haul of more than 50 new exoplanets, including 16 super-Earths, one of which orbits at the edge of the habitable zone of its star. By studying the properties of all the HARPS planets found so far, the team has found that about 40% of stars similar to the Sun have at least one planet lighter than Saturn.
借助全球领先的欧洲南方天文台（ESO）的高精度径向速度法系外行星搜索仪（HARPS）, 天文学家团队宣布获得迄今最好的一网“捕捞”成绩——超过50颗的系外行星，有16颗属于超级地球，其中一颗还位于恒星的宜居带边缘。通过对HARPS发现的所有行星的研究，团队发现，大约40%的类太阳恒星至少拥有一颗质量小于土星的行星。
现在时间很紧张，像以前那样发帖到论坛，可能要到十一节了，译文可能几天后会发在 http://www.astron.ac.cn/
注意，位于宜居带边缘与有生命迹象差别极其巨大，金星、火星都位于宜居带边缘呢。图比较大，稍等一会儿。
http://www.eso.org/public/archives/images/large/eso1134f.jpg http://exoplanet.eu/ 最近增加了100多颗新发现的系外行星，还有很多更新数据，包括Gliese 581的
看来明年底，系外行星总数就能突破2000颗，包括开普勒明年9月即将公布的近1200颗。 这颗应该不算红矮星了,不过距离0.26AU还是有锁定的可能
PS;这翻译着实令人蛋痛不已... 同意地板前辈的想法，并不一定非要找水啊！ 他们说了：地球人在没有辅助的情况下，第一步是双脚离地维持10秒；第二部双脚离地2米20秒，等地球人的双脚能走出大气层摆脱地球引力时，就可以通过太空行走去他们类地球行星的家做客了。 "In the coming ten to twenty years we should have the first list of potentially habitable planets in the Sun's neighbourhood. Making such a list is essential before future experiments can search for possible spectroscopic signatures of life in the exoplanet atmospheres," concludes Michel Mayor, who discovered the first-ever exoplanet around a normal star in 1995.
1995年发现第一颗系外行星的Michel Mayor：未来10到20年内我们就能在太阳系附近发现第一颗潜在的宜居系外行星。列出这份清单可以帮助我们在未来的实验中搜寻系外行星大气层内生命存在的光谱特征。 本帖最后由 sonic5188 于 2011-9-14 22:42 编辑
本文发的行星不是最小的行星，甚至不是最神奇的，本次公布的至少有四颗还小，最小的只有2.3倍地球质量，接近Gliese 581 c 的纪录了。可见系外行星的探测技术又有了长足的进步。
行星名 木星质量 周期天 半长轴AU 偏心率 发现年 更新时间
HD 20794 c 0.0076 - 40.114 0.2036 0 - R 2011 02/09/11
HD 20794 b 0.0085 - 18.315 0.1207 0 - R 2011 02/09/11
HD 215152 b 0.0087 - 7.2825 0.0652 0.34 - S 2011 12/09/11
HD 215152 c 0.0097 - 10.866 0.0852 0.38 - R 2011 12/09/11
HD 20794 d 0.015 - 90.309 0.3499 0 - R 2011 02/09/11
HD 20794(波江座82 G.)系统还有一个d星，质量为地球的5倍，这个系统很神奇，有三个超级地球，而没有一个气态巨型比如“海王星”十分特别，它们的母恒星有90%太阳质量，60%太阳亮度，恒星年龄60亿年，距离我们只有19光年，比Gliese 581(毕竟是红矮星)的神奇度更大。
兰德智库在1964年出版的《适合人类居住的行星》(Habitable Planets for Man)这本书中，Stephen Dole从母恒星的角度给波江座82 G.最高的可居住性评估： 5.7%。其他的4颗恒星是南门二B、蛇夫座70(宗人四)、仙后座η(王良三)和孔雀六，显然该位同志有点高估，但也说明近距类太阳恒星系统的缺乏，其他的4颗目前都没有发现系外行星。但是，美中不足，这三个星球离母星的距离比较近，d星排除大气影响实际上接收到的阳光是地球的4倍以上，比金星还多(在适居带外)，所以环境不会太好。目前只能期望d星外侧发现更小的行星。 本帖最后由 sonic5188 于 2011-9-14 17:22 编辑
近20年来，天文学家只发现了1颗中子星的行星小于地球，两个火星那么大。仅有48颗质量低于地球10倍的超级地球，而且这些星球质量全部超过地球的2倍。超级地球的比例仅为7.1%。2-4倍地球质量的超级地球只有9颗，1.3%的比例。可见发现类地行星的艰难。。。全部公开的677颗系外行星中，超过木星质量的星球占比高达54%。充分说明我们的太阳系很另类，或者更客观的来说行星系统的复杂程度远远超出了人类的想象，将经典行星模型撕得粉碎。 为什么一定有水才有生命，任何生命的形成都是和他们的环境有关 如果我们星球的水 是水银，难道找有生命的星 ...
loujunjie 发表于 2011-9-13 22:25 http://www.astronomy.ac/bbs/images/common/back.gif
您的這種觀點跟美國著名天文學家卡爾·薩根的觀點幾乎一樣。 补充一下新浪的报道http://tech.sina.com.cn/d/2011-09-05/08156023334.shtml
http://i3.sinaimg.cn/IT/2011/0905/U5385P2DT20110905081349.jpg
这是1975年升空的海盗号探测器拍摄的火星
http://i3.sinaimg.cn/IT/2011/0905/U5385P2DT20110905081318.jpg
这张示意图标出了我们的太阳系和Gliese 581星系的各行星相对位置。一道明显蓝色条带表示宜居带的范围。可以明显看到，由于太阳的光度较强，其宜居带距离较远，而恒星Gliese 581是一颗红矮星，温度较低，因此其宜居带距离也相对较近
http://i0.sinaimg.cn/IT/2011/0905/U5385P2DT20110905081333.jpg
这里是北非国家摩洛哥的一处沙漠，这里的景象像极了火星表面，因此科学家们会在这里对一些未来的火星飞船进行野外性能测试
新浪科技讯 北京时间9月5日消息，正如弗兰克·赫尔伯特(Frank Herbert)出版的经典科幻小说《沙丘》中描述的那样，科学家们研究认为那种沙丘遍布的行星可能将是星系中最有希望存在生命的地方，而不是像地球这样拥有丰富水体的星球。
而这还不是此项研究中最出乎意料的结论。该项研究中还同时指出，有太阳系高温地狱之称的金星可能仅仅在大约10亿年前还是一个非常宜居的沙漠星球，而现在那里的地表温度高达460摄氏度，连铅都会熔化。
追寻水的足迹
在地球上，只要有水的地方就有生命。因此我们之前在宇宙中搜寻可能存在的其它生命时也正是以此为基准，即寻找水的踪迹，寻找拥有表面液态水体的行星。
我们目标中的候选行星应当是和地球那样，拥有广阔的海洋甚至就是个“海洋星球”，即全球完全被一个连续的，深达数百公里海洋的浸没的世界，或者形象的说，很像是木卫三地表的冰层完全融化之后的样子。
为了达到宜居状态，这颗星球必须运行在所谓的“宜居带”之中，即它距离其中央恒星的距离必须适中，不太远也不太近，因此它的地表温度也才能保持适当范围，不太热也不太冷，从而允许水以液态形式存在。太远了水会冻结，就像太阳系中的火星；太近了水会蒸发，就像太阳系中的金星。
在太近的距离上，行星表面的温度会急剧上升，水汽不断蒸发升入高空，在那里被恒星紫外线击碎，分离为氢和氧。随后氢气向太空逃逸，而氧则会和呈熔融状态的地表物质发生反应，溶入地幔层。随着时间的推移，行星大气中的水汽几乎会完全丧失。
和这种“水”星球不同，科学家们设想了“沙漠”星球。这些星球的表面遍布沙漠，但是零星存在一些绿洲。如《沙丘》一书中描述的行星“Arrakis”，就是一颗发育良好的宜居星球。
Arrakis 事实上就是一颗“改良版”的火星，只是它更大，更温暖，并且有稀疏的生命分布。另外它的表面有可供呼吸的氧气，极地地区温度较火星要高一些，分布有小规模的水冰极冠，清晨还会出现露珠。
对陆地行星的模拟
科学家们认为，像这样仅拥有少量水分布的特点反而可以帮助这样的行星拥有更大的宜居带范围。之所以这样认为，有几点原因，首先这样的星球上可以变为冰雪的水量较少，而白色的冰雪会反射太阳光。因此，更少的冰雪覆盖意味着颜色较深的岩土地表可以吸收更多的太阳热量，以防止全球冰冻的发生，从而使宜居带的范围向外侧扩展。
除此之外，其缺水的大气也使其不能像富水行星的大气层那样蓄积大量的热量，从而避免了发生严重温室效应的可能性，这也就向内侧扩展了宜居带的范围。并且，大气层中水量的缺乏也缓解了大量水汽上升至高层大气并被紫外线打碎散逸进入太空的风险。
日本东京大学科学家阿部丰，美国宇航局埃姆斯研究中心的凯文·扎尼(Kevin Zahnle)和同事们采用多种和地球大小相当的类地行星全球气候模型进行了测试。在他们对“沙漠型”行星的测试中，他们让地球的自转速率，大气压和二氧化碳含量保持不变，但移除了海洋和植被覆盖，但保留了地下水的存在。
这样的结果是他们发现相比“水行星”，“沙漠行星”的宜居带范围要比前者大上三倍。在发表在《天体生物学》杂志上的一篇文章中，研究者们写道：“暗淡蓝点并非是和地球类似的行星的唯一模型，第一种出现的宜居行星可能是一颗陆地行星，而非海洋行星。”
宜居带中的沙漠星球
在分析行星分布的宜居带范围外缘究竟在何处时，阿部和同事们计算出一颗类似地球的“水行星”，只要其接收到的太阳光强度降低到目前强度的72~90%，就会发生完全冰封的情形。当然除此之外还要考虑这颗行星的自转轴倾角大小。
相比之下，陆地行星抵抗全球冰封情况发生的能力要强得多，它可以忍受太阳光强度降低至目前58~77%的情况。这就意味着对于陆地行星而言，其宜居带的范围外缘相对要延伸地更远一些。
而在宜居带内缘边界方面，研究人员们计算出，当阳光的强度增强至目前强度的135%时，“水行星”表面最寒冷的地区——两极的液态水也将彻底蒸发消失；而相比之下，陆地行星的此项指标则是170%。这就意味着其宜居带内侧边界也要比前者宽得多。
这样一颗陆地行星相当符合科幻小说《沙丘》中对于行星Arrakis的描述。扎尼说：“尽管我并不相信《沙丘》中描述的所谓‘沙虫’生物的存在。但是我认为《沙丘》里面描述的行星上，其极地地区的气候实际上会更加宜人，这里有更多的水面，甚至会有小溪或湖泊的存在。”
当然科学界也有不同的观点。宾夕法尼亚州立大学行星科学家吉姆·卡斯汀(Jim Kasting)就是其中之一。他本人并未参与这项研究，但是他评价这是一项“聪明”的研究。不过他质疑这样的研究结果是否真的会有助于人类找到太阳系外地宜居星球，不管它是海洋星球还是陆地星球。
他说：“为了证实任何一个系外行星世界是否从我们的标准看来是一个宜居星球，它们必须显示水存在的迹象。目前并不清楚这些所谓的‘沙漠星球’上是否存在足够的水以便能被我们从地球上观察到其迹象。因此我认为这一研究结果将不会对目前人类搜寻其它潜在宜居星球的工作产生影响。”
不过扎尼可不同意这种观点，他说：“这种陆地行星或许确实不会产生能被我们探测到的水信号，但是它们大气中的氧气可以被探测到。并且我们的研究结果显示由于水是普遍存在于宇宙之中的，因此它并不能被视为一个行星是否宜居的决定性因素。”
陆地行星更容易被发现
由于对于陆地行星来说，宜居带的范围要大得多，因此扎尼认为人类将首先找到宜居的陆地行星，而非海洋行星。对于陆地行星而言，它们可以存在于远较海洋行星距离中央恒星更近的轨道上。众所周知，如果一颗行星距离其中央恒星越近，则其轨道运动速度越快，周期越短，也就越容易形成对其中央恒星的凌星现象从而被人类检测到。
卡斯汀还认为一颗行星表面仅存在的少量水量是不可能保持稳定的。他认为这样的少量水将很容易被岩土吸收，从而在地表消失。
对于这一点，扎尼表示同意，他说：“我们并非在寻找一颗永远宜居的星球，而是一颗可能在较长时间段内宜居的星球。任何星球都不可能永远宜居，就算是地球也是一样。”他指出，有朝一日地球也将变成一颗沙漠星球。随着我们太阳年龄的增长，其光度大约每10亿年会增加9%，逐渐增强的光照将最终让地球上的液态水消失殆尽。
不过不用担心，发生这样的情况至少还需要数十亿年。不过地球也可能不会发生金星上发生的那种无法控制的灾难性温室效应，如此，地球或许可以避免液态水被完全蒸发的厄运，或许只会损失大约1/3的海水而得以幸免。
这一有关陆地行星的研究引出的一个有趣问题是：金星作为太阳系中温度最高的行星，是否在过去曾经有过适合生命生存的条件？考虑到金星在久远的过去或许曾经拥有过海洋，研究人员们认为金星确实可能经历过一段“干燥但是允许生命生存”的环境阶段。
事实上，科学家们认为直到大约10亿年前，金星一直是一颗属于宜居范围的行星。扎尼表示，当时的金星是“热带地区炎热异常，极地地区凉爽湿润。很像地球，大气中也没有今天那么多二氧化碳。”他期待未来的进一步研究将帮助科学家们找到有关金星历史的答案。(晨风)
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