《科学大众》
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“弟球”来了（2）
2012-02-27 11:13:20作者\胡玉梅
星球“生命维持系统”才是硬道理
“宜居带”上的行星，是否就是将来我们可以进行宇宙移民的星球呢？季江徽说，这还需要很多条件：恒星和行星的寿命必须长到足以产生生命，适宜的恒星光度，稳定的低离心力行星轨道和自转倾斜度，以及成分合适的行星大气等。
如果将来找到了处于宜居带内的系外类地行星，如何判断它们是否适合生命存在呢？首先，这颗超级地球要和恒星之间有合适的距离，能够接受到恒星的光和热，自转轴要有一定的倾角形成一年四季；其次，要有稳定的轨道，一定的偏心率；还要有液态水，适合生命存在的大气。“人类之所以可以在地球上繁衍不息，就是因为它既有磁场，又有大气。它们就是地球的保护圈。”最后，恒星、行星的寿命还要足够长，够得上产生生命，这一套都是“生命维持系统”。
当然，要想真的有生命生存，还要有很多条件，比如，不存在对人体有伤害作用的物质，诸如毒气、放射物质等。
宇宙中存在着无数的星系，银河系只是其中之一，而在银河系将近2 000亿颗恒星中，太阳只是其中的一颗普通恒星。那么，是否在太阳系外也有适合居住的行星？
“太阳系中，宜居带大概位于0.84～1.77个天文单位，即大致在金星轨道到火星轨道之间，距离太阳恰为1个天文单位。同一个原理，我们在太阳系外的高倾角行星系统中进行数据模拟，发现了2到3颗宜居行星，也是围绕同一颗恒星运动。”经过半年研究，季江徽和他的科研团队发现高倾角行星系统中可能存在宜居的类地行星，数量在2到3颗左右。
科学家如何寻找“备用地球”
实际上，这些神秘的“备用地球”并不容易被观察到。为了找到它们，现在几乎是全球总动员。
（图片说明：如今，世界各国的天文学家都在热衷寻找“备用地球”）
据季江徽介绍，目前最常用的有两种搜寻方法：视向速度法和掩星法。所谓视向速度法的原理是，类地行星本身不发光，它是反射恒星的光，尽管发出的光很微弱，但由于行星大气成分的不同，其光谱的周期会发生变化，通过对变化谱线的测定，我们就可以确定“备用地球”是否存在。
掩星法则不同，它的原理是因为“备用地球”会围着恒星转，从地球的角度看，在旋转的一个周期内一定有把恒星“挡住”的时候，天文学家通过测量恒星暗下来的光度，就可以估算出这颗行星的大小和质量，而两次“挡住”的间隔就是“备用地球”的轨道周期，同时光谱仪将测出行星的温度、亮度和质量，进而考察是否有水、氧气等等。
目前最大的探测“备用地球”的项目就是开普勒探测计划。2009年3月美国国家航空航天局将用于寻找“备用地球”的空间望远镜“开普勒”送进了太空轨道，开始对大量的恒星进行探测，寻找与地球相似的星球。而欧洲2006年底发射的柯洛卫星，收集遥远行星的信息，探测宇宙恒星震动，也是“备用地球”搜索的先行者。
未来，天上地上的“天眼”都越来越多地关注系外“备用地球”。
“备用地球”其实有很多
前不久公布的“开普勒-22b”被认为是地球的孪生兄弟，那我们是否有机会移民上去？季江徽笑着说，即使人类将来发明出接近光速的太空船，到达那里也要很长很长时间，开普勒-22b距离我们有600光年远呢。
“我们乘什么进行星际移民是个问题。”季江徽说，不到万不得已，没有必要进行星际移民。“要进行星际移民，肯定是太阳变成了红巨星，它要吞噬地球了。所以，大家才纷纷逃离地球。”
而实际上，现在天文学家们比较心怡的几个候选者，是太阳系的木卫2、土卫2、土卫6、火星。美国国家航空航天局甚至把目光投向了遥远的冥王星上，因为他们猜测冥王星上有液态氨。2015年，美国国家航空航天局将启动对冥王星的探测，由于冥王星距离太阳太遥远，围绕太阳转一圈要几百年的时间，那里的所有东西都是冰冷的，此举将揭开冥王星这个冰冷世界的奥秘。
科学家们最欣赏的还是火星。“最现实的是火星，它的自转和地球很接近，是23个小时多一点，火星上曾经有湖泊，只是后来发生了气候变化结成了冰。美国国家航空航天局曾经探测到火星的两极存在冰。不久的将来，美国火星实验室‘好奇号’将在火星上着陆，分析火星上是否存在水。”
（图片说明：天文学家们心怡的候选者，其实还是太阳系内的星球）
——文《科学大众》（中学版）
