http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-12-11
美国宇航局证实发现首颗适合居住类地行星(图)
艺术示意图：开普勒-22b，这是一颗运行在一颗类太阳恒星周遭宜居带中的系外行星
开普勒-22b行星系统和太阳系行星系统对比图
新浪科技讯 北京时间12月6日消息，美国宇航局所属开普勒空间望远镜近日确认了首颗位于所谓“宜居带”中，并且围绕一颗和我们的太阳非常相似的恒星公转的系外行星。这颗最新确认的系外行星名为开普勒-22b(Kepler-22b)，其直径约为地球的2.4倍。不过科学家们目前尚不能确定其地表究竟是岩石质地的还是液态或是气态形式，然而不管如何，这项发现是朝向找到另一颗地球这一最终目标所迈出的坚实一步。
天文学上所谓的“宜居带”(habitable zone)其实就是指一颗恒星周围的一定距离范围，在这一范围内水可以以液态形式存在，由于液态水被科学家们认为是生命生存所不可缺少的元素，因此如果一颗行星恰好落在这一范围内，那么它就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。开普勒空间望远镜最近已经找到超过1000颗系外行星候选目标，其中有10颗大致和地球大小相当，并且位于各自中央恒星周围的宜居带中。科学家们将需要进一步的后续观测来逐一确认这些被开普勒望远镜先期圈定的候选目标。道格拉斯·哈金斯(Douglas Hudgins)是华盛顿美国宇航局总部的开普勒项目科学家，他评价说：“这是我们寻找另一个地球的重要一步。”
Kepler-22b距离我们约有600光年。尽管其直径比地球大上不少，但是它的轨道公转周期约为290天，和地球相差不大。并且它围绕运行的中央恒星和我们的太阳非常相似，也是一颗光谱型为G的黄矮星，只是质量稍小，温度也相应地低了一些。
开普勒空间望远镜是美国宇航局发射的一台专用于寻找系外行星的轨道天文台，它拥有空前的超高灵敏度，能够察觉遥远恒星哪怕最细微的亮度变化。如果一颗恒星周围存在行星，当这颗行星经过恒星前方时，它将遮蔽一部分恒星发出的光，从而导致恒星出现轻微的亮度变化，称为“凌星”，而开普勒望远镜所探测的正是这一效应。它运行在地球轨道上，对天空中超过15万颗恒星进行仔细观察，确认它们有没有显示出这种亮度变化，如果发现有，为谨慎起见，它还需要至少3次重复观察才能最终做出确认或排除的决定。
威廉姆·布鲁基(William Borucki)是宇航局加州埃姆斯研究中心科学家，也是开普勒望远镜项目的首席科学家，正是他领导了这一次发现Kepler-22b的工作。他说：“这一次幸运之神垂青了我们。我们第一次观察到这颗系外行星可能存在的凌星线索是在望远镜升空调试工作完成后仅仅3天的时候，而到了2010年假期的时候我们终于观察到3次重复显现的凌星现象，从而可以确定此项发现。”
一旦开普勒望远镜锁定一个目标，科学家们还将调动地面上的大型望远镜以及宇航局在轨运行的斯皮策空间红外望远镜帮助进行确认。开普勒望远镜所观察的夜空是一小块固定的夜空区域，该天区位于天鹅座和天琴座附近区域，这片天区在地面只有在春季至初秋这段时间才能进行观察。从地面进行的辅助性观测将帮助科学家们最终确定他们的发现。
截止2 011年2月份，科学家们共报告发现54颗位于宜居带的系外行星候选体，其中Kepler-22b是首颗得到确认的。有关此项发现的内容将在《天体物理学报》发表。
12月5日至9日，开普勒小组正在加州埃姆斯研究中心举行科学会议，宣布他们新发现的1094颗系外行星候选体。自从上一批候选体于今年2月份发布之后，开普勒望远镜小组圈定的系外行星候选体数量又增长了大约89%，总数达到2326颗。其中大约207颗大小接近地球，680颗是所谓的“超级地球”(即比地球稍大)，1181颗大致和海王星大小相当，203颗接近木星大小，另有55颗大小超过木星。
这些发现主要基于开普勒望远镜在2009年5月至2010年9月之间进行的观测，其中小体积行星的发现数目大增。今年2月份以来，地球大小和“超级地球”类别的系外行星候选体数量增加了200颗以上，增长超过140%。这一成果暗示在银河系中大小相当于地球1~4倍的行星的存在可能相当普遍。
目前我们知道其中有48颗候选体位于它们各自的宜居带中。这一数字相比2月份时的54颗有所下降，这是因为开普勒小组在2月份之后采用了更加严格的宜居带定义，其中引入了大气温室效应，这将导致宜居带的范围向外侧延伸。
娜塔莉·巴塔哈(Natalie Batalha)是加州圣琼斯州立大学的科学家，同时也是开普勒项目科学组副组长，她说“地球大小系外行星数量的惊人增长告诉我们开普勒望远镜将要探测到的将是何种行星：它们不但大小和地球相仿，并且它们还可能是宜居的。”(晨风)
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20光年外发现迄今最类似地球系外行星(图)
这颗系外行星距离地球约20光年
如果将其轨道放置到太阳系内，其轨道将落在金星轨道外侧
示意图：这颗系外行星上可能存在液态水
夏威夷的凯克望远镜
有科学家指出，我们将搜寻外星生命的眼光局限在寻找和地球生命相类似的生命方面将可能将一些潜在的外星生命形式排除在外
新浪科技讯 北京时间11月29日消息，科学家们近日研究发现了一颗迄今在环境条件上和地球最为类似的行星，不禁让人们对于那里是否存在生命充满期待。
这颗系外行星位于天枰座，距离地球约198万亿公里(约合20光年)，名为Gliese 581g。其不同寻常之处在于它围绕其中央母恒星的运行距离不近也远，恰好位于所谓的“宜居带”当中。“宜居带”是指距离某一恒星的距离恰好允许其表面温度处在让水能以液态形式存在的范围。这项研究是科学家们利用美国夏威夷凯克望远镜历时超过10年得到的成果。这意味着这颗系外行星是迄今人们发现的和地球最为类似的星球。
如果用一种被称之为“地球相似指数”(Earth Compatibility Index)来表示一颗星球和地球之间的相近程度，并且以地球本身作为1，那么火星的这一指数为0.7，而Gliese 581g则高达0.89。
但是美国的很多专家依旧认为，考虑到地表环境以及关键化学作用发生的可能性，土星的卫星土卫六(Titan)才是迄今发现的最可能支持生命生存的星球。这一小组由来自加州大学圣克鲁兹分校和华盛顿卡内基学院的科学家们组成，他们花费11年时间在夏威夷，使用这里的10米口径凯克-1巨型望远镜加装HIRES光谱仪进行旨在寻找系外行星的研究工作。
史蒂芬·沃格特(Steven Vogt)是加州大学圣克鲁兹分校的天文学和天体物理学教授，也是这项名为“利克-卡内基系外行星巡天”的探测项目的领导人之一，他说：“我们的发现提供了坚实的依据，证明这是一颗潜在的可居住星球。”他说：“我们能在如此短的时间内探测到这样一颗行星，并且这颗行星距离我们如此之近，这些事实证明这样的行星可能非常普遍。”研究小组已经将他们的相关发现的论文递交《天体物理学杂志》发表。
这一论文中报告了在红矮星Gliese 581周围新发现两颗行星的消息。这让围绕这颗红矮星运行的行星数量达到6颗，这是太阳系之外迄今发现的规模最大的行星系。和我们的太阳系一样，Gliese 581星系中的行星运行轨道也接近圆形。根据研究结果，行星Gliese 581g的质量约为地球的3~4倍，围绕中央恒星的运行周期大约为37天。其质量数据暗示这可能是一颗岩石行星，因而拥有固体的表面，并且其质量提供的引力场将足以保持一个可观的大气层。
Gliese 581之前已经被发现有两颗行星恰好位于其宜居带的两侧边缘地带，一颗位于内侧边缘(编号为c)，这里温度太高了，另一颗则位于外侧边缘(编号为d)，这里温度太低了。
有很多天文学家认为Gliese 581d还是有可能具备宜居条件的，只要它能拥有一个浓密的大气层的话，但是另外一些专家则对此持保留态度。然而这颗新发现的编号为g的行星，则恰好落在宜居带的中央位置，温度不高不低。除此之外，这颗行星处于潮汐锁定之中，这就一位着它有一面永远朝向它的“太阳”，而另一面则永远处于背阴面，因而其表面的温度也会差异巨大。沃格特表示，这样的结果是让这颗行星的表面气候处于一种有规则的模式之中。这颗星球上最宜居的地带将是位于黑夜和白天交接的晨昏线附近。
目前，天文学家们正在考虑扩大宜居带定义的范围，增加作为判定条件的依据，以便尽可能不会将一些可能存在外星生命的星球排斥在探索范围之外。专家表示目前人们已经发现了700多颗系外行星，但是其中仅有很少一部分位于宜居带范围之内。有科学家指出，我们将搜寻外星生命的眼光局限在寻找和地球生命相类似的生命方面将可能将一些潜在的外星生命形式排除在外。(晨风)
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科学家推出宜居星球排行榜：土卫六列榜首(图)
土卫六与地球有许多相似之处
在太阳系外，地球相似度指数最高分者为Gliese 581g行星，其分值为0.89。
行星宜居度指数则考虑一组完全不同的因素，如星球表面究竟是岩质的还是冰冻的、星球是否有大气层、是否有磁场等。
新浪科技讯 北京时间11月28日消息，据国外媒体报道，一支由美国华盛顿州立大学科学家领导的国际研究团队近日对多个可能宜居的行星和卫星进行综合评估，设计出行星宜居度指数和地球相似度指数两大指标体系，对可能存在外星生命的星球进行可能性排序。其中，土星最大卫星土卫六和系外行星Gliese 581g分别位居两大指标排行之首，被认为是最宜居的外星世界。
研究团队的科学家们设计出两种评估指标体系对宜居星球进行综合评估，两类指标体系分别为行星宜居度指数和地球相似度指数。根据科学家们的评估结果，土星最大卫星土卫六和系外行星Gliese 581g分别位居两大指标排行之首，被认为是最宜居的外星世界。系外行星Gliese 581g位于天秤座内，距离地球大约20.5光年。科学家们的研究成果发表于《天体生物学》杂志之上。
研究成果论文联合作者、美国华盛顿州立大学科学家德克-舒尔慈-马库奇博士介绍说，“第一个问题是，在其他星球上是否能够找到类似于地球的环境，因为我们根据经验知道，这样的环境适宜生命的存在。第二个问题是，系外行星上是否存在某种环境适宜其他形式的生命存在。”
顾名思义，地球相似度指数是用来评估行星或卫星与地球究竟相似到何种程度，该指数考虑的因素包括星球大小、密度以及与主恒星的距离等。行星宜居度指数则考虑一组完全不同的因素，如星球表面究竟是岩质的还是冰冻的、星球是否有大气层、是否有磁场等。此外，行星宜居度指数还考虑生物体是如何获得能量的，是利用主恒星的光能还是通过一种被称为“潮汐可挠性”的过程获得能量。化学因素也是行星宜居度指数考虑的因素之一，如是否存在有机化合物等。
毫无疑问，对于地球来说，它的地球相似度指数肯定是最大值1.0。在太阳系外，地球相似度指数最高分者为Gliese 581g行星，其分值为0.89；围绕其主恒星运行的另一颗系外行星Gliese 581d，其地球相似度指数为0.74。不过，也有天文学家质疑Gliese 581g的存在性。Gliese 581星系一直都是天文学家重点研究的对象，该星系有4颗行星(也可能为5颗)围绕着一颗红矮星运行。
在船尾座中，有一颗海王星大小的系外行星HD 69830 d，其地球相似度指数为0.60。它被认为是位于所谓的“金发区”内，“金发区”是一个温度既不高也不低，适宜生命存在的区域。在太阳系内部，地球相似度指数最高的行星当属火星，其分值为0.70。水星的地球相似度指数为0.60。
根据行星宜居度指数的评估结果，宜居星球的排序则完全不同。行星宜居度指数最高的当属土星最大卫星土卫六，它的指数为0.64，其后分别是火星(0.59)和木星的卫星木卫二(0.49)。系外行星中，行星宜居度指数排名前两位者分别为Gliese 581g(0.45)和Gliese 581d(0.43)。
近年来，人类对系外宜居行星的探索与研究都取得了重大进展。于2009年升空的美国宇航局开普勒太空望远镜已经发现了1000多颗候选行星。将来，新型望远镜还有可能从遥远星球的光线中探测到生物标记，如叶绿素等。(彬彬)
地球相似度指数排行：
1. 地球：1.00
2. Gliese 581g：0.89
3. Gliese 581d：0.74
4. Gliese 581c：0.70
5. 火星：0.70
6. 水星：0.60
7. HD 69830 d：0.60
8. 55 Cnc c：0.56
9. 月球：0.56
10. Gliese 581e：0.53
行星宜居度指数排行：
1. 土卫六：0.64
2. 火星：0.59
3. 木卫二：0.49
4. Gliese 581g：0.45
5. Gliese 581d：0.43
6. Gliese 581c：0.41
7. 木星：0.37
8. 土星：0.37
9. 金星：0.37
10. 土卫二：0.35
[新浪网]
业余摄影家拍下“另一个太阳系”照片
“另一个太阳系”的照片
罗尔夫·奥尔森
据英国《每日邮报》11月27日报道，新西兰一名业余摄影家日前使用微型望远镜，在自家后院中拍摄到“另一个太阳系”的照片。
这名业余摄影师名叫罗尔夫·奥尔森(Rolf Olsen)，他日前公布了拍摄到的一个年轻星系的照片，碎片和尘埃形成的圆盘围绕这个星系的中心——绘架座β星(Beta Pictoris)旋转。这个星系的年龄只有约1200万年，距离我们的太阳系6000万光年。
绘架座β星周围的圆盘物质早已经被大型天文台拍到，奥尔森是第一个去掉恒星眩光拍摄到星系内情况的人。奥尔森拍摄了50张该星系的照片，然后用照片编辑软件对星系图进行了整理。(杨柳)
[国际在线]
美航天局丢失数百份太空样本
据新华社专电美国国家航空航天局耗巨资送宇航员上天，可对宇航员从太空采集的样本却“丢三落四”。美国航天局监察长办公室8日发布报告，航天局几十年来丢失研究用太空样本超过500份。
美国航天局监察长保罗·K·马丁当日发布的报告写道，航天局承认，自1970年至2010年6月，共计517份太空研究样本“遭窃或遗失”。
航天局现收藏太空样本包括从月球上取回的岩石和土壤，宇宙尘埃、太阳外层离子、地球平流层宇宙尘埃、从小行星等太空星体飞向地球的陨石等。
报告说，仅去年一年间美国航天局就遗失几十份月球岩石和不少月球土壤样本。
按美联社说法，美国航天局向博物馆和研究机构外借样本超过2.6万份，“增加样本丢失危险”。
报告列举案例，承认航天局“粗心大意”，没有及时追讨太空样本。
报告说，一名研究人员向航天局借出9份月球样本，自己保存35年；另一名研究人员借出陨石碎块，保存14年。索还时，两名研究人员均称还未用过这些样本研究。
有一名研究人员借出36份月球样本，研究项目已结束16年，仍未归还。
今年早些时候，阿肯色图书馆在美国前总统比尔·克林顿的储物箱中发现一份月球岩石样本。先前航天局已报告这份样本丢失。
也有一些样本已“不知所终”，借出方和借入方都不承认存有样本。
监察长办公室要求航天局完善管理系统，每年清点“库存”，定期“追踪”所有外借样本。
法新社援引数据报道，美国航天局截至今年3月“馆藏”约14万份月球样本，约1.8万份陨石样本和约5000份太阳风、彗星和宇宙尘埃样本。
[京华时报]
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