綜述
當人類仰望星空,總會忍不住想象:在浩瀚宇宙的另一端,是否也有生命正與我們遙相對望?2024年的夏天,天文學家們捕捉到一份來自深空的特殊"簡歷"——距離地球僅40光年的系外行星Gliese 12b。從觀測數據來看,這顆行星與地球有著諸多相似之處。
Gliese 12b的地表均溫約42℃,公轉周期有12.8天。它的性質很大程度上取決于它是否具備大氣層,若是它擁有大氣層,很可能就是宜居的地球“孿生兄弟”,若是沒有大氣層,很可能就是極端惡劣的“翻版金星”。那么,它究竟是一顆怎樣的行星呢?
深空新發現
2024年,美國NASA的“苔絲”探測器(TESS)在銀河系進行“日常巡視”時,發現了一顆亮度呈周期性衰減的暗淡紅矮星,這是行星從其前方穿過的典型信號。
隨即,來自日本,澳大利亞和英國等十多個國家的科學家迅速組成聯合研究團隊,通過整合多臺地面望遠鏡的觀測數據進行交叉驗證。最終,他們確認這顆名為Gliese 12的紅矮星周圍存在著一顆獨特的系外行星,并將其命名為Gliese 12b。
Gliese 12b距離我們約40光年,體積比地球略小一點,更接近于隔壁鄰居金星的大小。它繞母星Gliese 12公轉一圈只需12.8天,自轉周期約12小時,另外,這里的地表溫度相較于宇宙那些動輒或冰冷或熾熱的星球,表現出了難得的“溫和性”。
這顆行星的穩定表面溫度維持在42℃左右,這一溫度范圍對人類當前的科技水平來說是完全可控的。這種特殊的溫度條件源于其母恒星Gliese 12。
Gliese 12是一顆暗淡的紅矮星,個頭只有太陽的四分之一,散發的能量僅有太陽的60%,表面溫度比太陽要低40%。但是,Gliese 12b距離母恒星Gliese 12的只有地日距離的7%,正處于母恒星的“宜居帶”上。
因此,Gliese 12b能緊貼母恒星公轉卻不被烤焦,它接收到的恒星能量是地球的1.6倍,是金星的85%。
參與研究的澳大利亞博士希希爾·多拉基亞指出,Gliese 12b將成為我們理解銀河系中宜居行星特征的關鍵一步。如果它具備適宜的大氣層,極有可能存在液態水,甚至滿足維持生命的關鍵條件。
大氣層謎團
行星的大氣層,就好像是人的外套,既可以擋住外界的嚴寒,又能鎖住內部的熱量,起到保溫作用。
對Gliese 12b的大氣層狀況,目前科學家有三種推測:第一種最為理想,它擁有類似地球的大氣層,既能阻擋過多的有害輻射,又不會導致溫度過高失控。要想實現這種狀態,大氣中的溫室氣體含量必須恰到好處:二氧化碳既不能太多,也不能太少。
第二種屬于糟糕情況:它可能類似金星。金星的大氣層又厚又稠,主要是二氧化碳,內部的熱量無法散發,鎖住的熱量足以烤熔鉛塊,整個星球就像一個不斷蒸煮的高壓鍋。
至于第三種,則最耐人尋味。它可能擁有我們從未見過的新型大氣層。比如, Gliese 12b在形成過程中遭遇過彗星群的撞擊,可能會帶來大量甲烷,氨氣等氣體成分,形成獨特的大氣結構。
這一切的關鍵,都圍繞著“水”這一要素。液態水是評判孕育生命可能的重要標準,而能否留住水蒸氣,很大程度取決于大氣層。Gliese 12b的相較溫和的42℃,給了科學家很大希望。若是它的大氣層能做到類似地球的模式,或許真有可能成為人類第二家園。
目前,科學家們正在使用韋伯望遠鏡繼續探查狀況。每當Gliese 12b從母恒星前方掠過時,恒星的部分光線會穿過它的大氣層。不同氣體會吸收特定波長的光,在光譜上留下獨特的“指紋”。
通過捕捉這些光譜數據,科學家就能分析出大氣層中是否存在氧氣,甲烷或二氧化碳,以及這些成分的比例,得出進一步的答案。
宇宙宜居新論
不過,就目前而言,Gliese 12b暫時還不能被視作人類文明的理想備選地。40光年的距離,在浩瀚宇宙中或許只是“近鄰”,但對人類現有的航天技術來說,卻是個令人望而卻步的“天文數字”。即使動用我們最先進的宇宙飛船,也需要整整22年才能抵達。
但這并不意味著Gliese 12b沒有研究價值。如果把銀河系中的各個恒星比作一盞盞燈,那么類似Gliese 12的暗紅色小燈才是“主流”,它們占到了銀河系恒星總數的70%以上。然而,由于這些紅矮星光度較弱,長期以來一直被天文學家們“忽視”了。
Gliese 12b的出現,或許將打破人們以往的固有觀念:在無數暗淡紅矮星的周圍,可能就隱藏著大量的宜居行星。
像Gliese 12這樣的紅矮星們,幾乎都非常“安靜”。在數十億年的時間里,它們幾乎不會迸發強烈的恒星耀斑,而這種耀斑往往能撕裂行星大氣層。相比之下,類似太陽的恒星雖然能量充足,但演化早期卻會釋放強大的高能輻射,地球早期可能就因此失去了原始大氣層。
從這個角度看,銀河系中這些溫和的紅矮星可能才是更穩定的“生命搖籃”。只要Gliese 12b這樣的行星能夠近距離繞其運行(距離只有日地間距的零頭),就有可能維持液態水所需的溫度。如果這樣的猜想得到證實,銀河系中潛在的宜居行星數量可能要翻倍。
結尾
“第二地球”是否真的存在?這個問題的意義遠不止于答案本身,而在于人類從未停止探索遠方腳步的那份執著。就像數百年前的航海家們不顧一切地追尋未知大陸一樣,今天的我們也在茫茫星際中劈波斬浪,尋找著答案。
我們人類也不止是在探索宇宙,更是在叩問宇宙:地球是否有唯一孕育生命火種幸運兒?或只是無數類似行星中再普通不過的一顆?這個答案或許還需十年,二十年甚至更久才能揭曉。但在每個天文臺徹夜不眠的夜里,人類都已朝遠方的星辰又靠近了一毫米。
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