NASA发现7个“地球”

    科学的第一要务是回答“我们是否孤单地存在宇宙中”，在宜居带首次发现如此多的行星是迈向这个目标的重要一步。

    美国航天局2月22日宣布，一个国际天文学家小组发现，在距离地球40光年的单颗恒星周围发现7颗地球大小的类地行星，其中3颗确定位于宜居带内，或许它们都有水存在。

    那么，它们是怎么被发现的？

    7颗行星中，有3颗行星是在2016年就被宣布发现的。天文学家找到它们的方法是凌星法，这是目前最成功的一种搜寻太阳系外行星的方法。

    当系外行星围绕它们的恒星运行至恒星朝向地球的一面时，就发生了与“金星凌日”相似的现象，这种现象称为“凌星”。

    凌星现象发生时，恒星的光芒因被遮挡而减弱。天文学家通过恒星的亮度变化可以确定系外行星的轨道倾角，进而确定它的质量。由观察凌星搜寻外星行星的方法被叫作行星凌星法。

    正是通过这种现象，天文学家在TRAPPIST-1周围发现了7颗大小类似于地球的行星。

    这些行星按照被发现的先后次序，被命名为TRAPPIST-1b，c，d，e，f，g和h。巧合的是，这刚好也是它们由近及远到恒星距离的次序。它们的个头都跟地球相似，有些比地球略小，有些则略大。

    对于这次发现的重大意义，美国航天局副局长托马斯·楚比兴当天在华盛顿召开的新闻发布会上说：这一发现是我们寻找可移居环境过程中的极其重要的一部分。科学的第一要务是回答“我们是否孤单地存在宇宙中”，在宜居带首次发现如此多的行星是迈向这个目标的重要一步。

    麻省理工学院行星科学与物理教授Sara Seager认为，在这个星系，“金发姑娘”有许多姐妹。（在天文学里，“金发姑娘地带”指的是一个星球周围的宜居地带。）在寻找宜居世界和星外生物上，我们取得了巨大的进步。

    列日大学的天文学家Micha?l Gillon则表示：从此，我们能研究的类地行星不再只有太阳系内的水星、金星、地球和火星，又多了7个……或许很快就能回答那个最基本的哲学问题：宇宙中地外生命存在的可能性。

    正如NASA介绍所说，这是人类首次发现如此多的类地行星在一个恒星周围绕转，甚至比围绕太阳转动的类地行星还要多（太阳系中只有4个岩质的类地行星，分别是水星、金星、地球和火星）。

    在此前发现的30多个宜居系统中，每个系统中都只有1颗宜居行星。而这一次，在一个系统当中找到3颗宜居行星。

    2015年发现“地球大表哥”开普勒452B和2016年发现“地球孪生哥哥”比邻星b之后，“地球兄弟团队”也在不断扩充之中。

    那么，到目前为止，关于这七兄弟，我们都知道些什么？

    1. 恒星TRAPPIST-1是颗什么样的星

    TRAPPIST-1位于水瓶座，源自一个叫做“TRAnsiting Planets and Planetes Imals Small Telescope–South”（TRAPPIST：行星和星子凌星的小望远镜系统）的望远镜项目。

    比起已经存在了45亿年的太阳系，TRAPPIST-1星系算是很年轻的，可能存在了约5亿年。所以，数十亿年后，当太阳年迈，TRAPPIST-1仍将是名“少年”。

    同时，它的尺寸要比太阳小很多，直径只有太阳的1/10，仅比木星稍微大一点点。如果太阳是篮球大小，TRAPPIST-1就只有高尔夫球那么大。

    与此同时，它的温度也比较低，表面温度大约为2300摄氏度，所对应的亮度只有太阳的1/2000。所以，尽管那些行星扎堆围绕在它身边，但是因为这颗恒星“阳光”微弱，行星们接受到的热量实际上并没有非常多。

    2. 它们距离地球有多远

    从太空的意义上来说，这些行星距离地球已经非常近了，只有40光年。不过，如果搭乘喷气式飞机，前往TRAPPIST-1星系需要走上4400万年。即使现在拥有能够以光速行进的飞船，也要花上40年才可到达。

    因此，短时间内，人类想到达那里一探究竟的机会是很渺茫的。

    3. 围绕恒星“TRAPPIST-1”，行星们如何公转

    地球在围绕太阳公转的同时也在自转，于是就产生了日夜交替。但新发现的这几颗行星并非如此。

    天文学家们认为，它们的一面一直对着“TRAPPIST-1”，而另一面则是永恒的寒冷黑夜。

    4. 它们的一年有多长

    地球的一年为365天，但那些行星围绕恒星“TRAPPIST-1”公转的速度要快得多。

    最近的行星公转一圈只要1.5天时间，最远的也只需要20天。原因是它们距离母星“TRAPPIST-1”非常近，最近的一颗行星差不多只有地球到太阳距离的1/100，最远的也只有水星到太阳距离的1/6。

    如果以太阳系做类比的话，这7个地球大小的行星都被压缩在水星的轨道之内。

    5. 那里有水吗

    这几颗行星上可能存在水，但由于距离太远，天文学家们尚未探测到水的存在。他们表示，这需要大量的观察工作以确定这些行星是否具备表层水以及适宜生命存在的环境。

    6. 行星们有“月亮”吗

    没有发现围绕这些行星公转的“月亮”。但由于它们之间的距离足够近，如果其中某些行星上存在水，其他行星也能引起潮水，就像我们在地球上看到海洋潮水那样。

    如果这些星球上有人的话，他们可能看见临近行星的样子。

    7. 它们的表层有多热

    离“TRAPPIST-1”最近的6颗行星的表层温度范围在0到100摄氏度之间，其中3颗或许适宜生命生存。

    8. 那里有生命存在吗

    可能有先进的文明存在，但目前只是猜测。

    有乐观的科学家认为，在10年之内，我们或许就能在它周围找到系外生命的存在证据。

    9. 接下来将要做什么

    哈勃天文望远镜将会在研究“TRAPPIST-1”附近的行星中扮演重要角色，并且已经开始了初步工作。

    而预计明年发射升空的韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope），将有能力观测这个系统中的单颗行星，判断它们是否拥有大气，甚至检测大气中的特定化学成分，比如臭氧。做到这一点，我们就能了解到更多的信息——以臭氧为例，它能证明这颗行星的大气中存在氧气。

    10. 我们什么时候可以搬家

    首先距离是个问题。

    其次，因为到目前为止，我们并不是非常确切地知道它们的真实质量，更不清楚它们是否拥有大气，到底由什么物质构成。我们确切了解的，只有它们的大小和轨道周期。其他所有信息，都是据此推测出来的。

    所以，对我们这一代人来说，那里或许意味着永远的遥不可及。

    但，相信未来，人类终将前往。

    正如麻省理工学院行星科学与物理教授萨拉·西格所说：“这几颗行星的发现之所以让我们这么惊喜，不是因为它们现在有多好，而是它们代表着无限可能。M矮星并不是结局，它们仅仅是个开始。”