星际移民

星际移民，天文科学家在宇宙中寻找到适宜人类居住的星球或者在其他星球上创造条件让人类移民居住。过去研究人员提出早期移民人口数量为几百人，但科学家认为需要重新讨论这个问题，这需要从人类群体遗传学上去考虑，人数太少不能组成基本的繁衍群体，移民的多少也决定了需要多大的宇宙飞船。据国外媒体报道，如果人类想要移民其他星球，那么就需要一个很大的飞船，俄勒冈州波特兰州立大学人类学家卡梅伦·史密斯估计初期移民人口数量大约在4万人左右，如此庞大的人口数量可使殖民地人口呈现多样化，在遗传统计上具有意义，可解决长时间太空飞行的需要。

1、概述

简介

星际移民将会为未来出生的数十亿人提供安身立命的空间。MarshallT.Savage在《TheMillennialProject》一书中曾经预计，小行星带可以容纳下7500万亿的居民。按照目前的人口增长率计算，大约还有1440年地球的人口密度就将达到饱和。不过，星际移民也面临着很多问题。比如我们的身体结构并不适应长时间待在太空中，待在金星表面我们会被融化，待在火星表面我们会被冻僵。唯一的办法，就是进化。

人类学家史密斯认为星际航行的时间估计达到150年，这个时间与伊卡洛斯计划设想的基本一致，后者是一个由非营利性机构提出的星际航行计划，旨在前往距离太阳系最近的恒星。根据史密斯的计算，最初移民人数至少要达到1.4万人，人数区间在1.4万至4.4万之间，这是一个基于人类群体遗传学理论模拟的结果，其中2.3万人是处于生育年龄的男性和女性。

史密斯承认这个数字看起来很庞大，但是我们需要维持一定数量的人口，因为较大的群体数量可避免出现近亲繁殖，还可以解决早期移民者感到群体性苦闷的问题，事实上根据史密斯的调查，脊椎动物种群数量至少要在5000至7000个体，如果它们要生存下来就要维持这个基本种群数量，以至于不会陷入灭绝的困境。即使我们有着数万人的移民队伍，但仍然需要冷冻精子和卵子，保持群体的优异性。

霍金预言

著名物理学家史蒂芬·霍金2010年8月在接受美国著名知识分子视频共享网站BigThink访谈时,再曝惊人言论,称地球将在200年内毁灭,而人类要想继续存活只有一条路:移民外星球。

霍金表示,人类如果想一直延续下去,就必须移民火星或其他的星球，而地球迟早会灭亡。至于这个时间期限,霍金预言:两个世纪。霍金说:“人类已经步入越来越危险的时期,我们已经历了多次事关生死的事件。由于人类基因中携带的‘自私、贪婪’的遗传密码,人类对于地球的掠夺日盛,资源正在一点点耗尽,人类不能把所有的鸡蛋都放在一个篮子里,所以,不能将赌注放在一个星球上。”但是，如何前往外星球?科学家估计，如果用化学燃料的飞行器,前往最近的适宜生活的星球要5万年。如果想要在人类寿命期限内移民,我们必须研制出接近光速的飞行器，同时还要保持舱内的人们在飞行过程中能持续抵御来自外太空的种种辐射。

2、超级地球

最早发现的超级地球

美国科学家发表报告说，他们利用设在夏威夷的“凯雅克”天文望远镜发现了这颗“迄今发现最像地球的星球”。它是个多岩石的星球，位在天秤座距离地球约20光年。它环绕着天秤座中的红矮星(恒星的一种)gliese581运行。这个星系内迄今共发现6个行星，天文学家把这颗新发现“超级地球”命名为gliese581g。

gliese581g行星位于红矮星gliese581的“适居带”(Goldilockszone)范围内。所谓“适居带”是指行星距离恒星远近合适的区域，在这一区域中，恒星传递给行星的热量适中，行星既不会太热也不太冷。也可以让液态水形成海洋的条件。

gliese581g质量约是地球的4.3倍，重力是1.6倍，足以留住水。跟太阳系里的水星一样，这颗系外行星gliese581g也被它的恒星“锁定”，也就是说这颗行星的一面几乎永远面对恒星，另一面则几乎永远背对楮它，因此，表面温差较大。研究人员推测，该行星的表面平均温度在摄氏零下31度至摄氏零下12度之间。

发现列表

已经发现的小于10倍太阳质量超级地球

在所有已经发现的系外行星中，质量大多都在木星级范围，质量小于10倍地球质量的只有10颗（脉冲星和银河系外面的不包括在内。

最小的3.3倍地球质量，位于人马座，距离地球3200光年，由“微引力效应”法发现。2009年1月9日发现一颗超级地球HD7924b，9.22倍太阳质量，距离恒星HD79240.057个天文单位，公转周期5.4天。恒星HD7924位于仙后座，视星等7.2等，光谱型K0V，距离54.8光年，表面温度5177开。

行星名/行星质量(地球为1）/所在星座/距离（光年）/恒星质量（太阳为1）/发现方法

MOA-2007-BLG-192-Lb3.3人马座32000.06微引力

HD40307b4.20绘架座41.7视向速度

HD40307c6.87绘架座41.7视向速度

HD40307d9.16绘架座41.7视向速度

Gl581c5.02天秤座20.40.31视向速度

Gl581d7.73天秤座20.40.31视向速度

OGLE-05-390Lb5.40天蝎座21000.22微引力

Gliese876d5.72宝瓶座15.40.32视向速度

HD7924b9.22仙后座54.80.83视向速度

HD181433b7.57孔雀座85.20.78视向速度

真正的“类地行星”应在1.3倍地球半径以下，它们的发现还在人们的期待当中。

典型代表

简介

超级地球格利泽876d是超级地球的典型代表，鉴于超级地球相对较大的质量，它们与地球在物理特性上有着一定的差距。一份以DianaValencia为主的团队针对格利泽876d的研究报告显示，使用经由检测行星及其相应质量的中天法所测得出来的半径，有可能推测出超级地球的组成结构。计算绕行格利泽876的行星所得出的范围，可以是在九千两百公里（约为地球半径的一点五倍）的固态行星到地核大到超过一万两千公里以上（约为地球半径的两倍）有着冰层覆盖表面的液态行星。

在这半径的范围之内，超级地球格利泽876d的表面引力为~3.3g与~1.9g之间。巨大的表面引力（通常大过类海王星行星与类土行星，在某些情况下则大过类木行星）是超级地球一项众所周知的特性。

温度

首先是温度。由于这颗行星的红矮星“太阳”温度较低且光芒不足，因此即使它距离“太阳”的位置非常适中，地表温度也会很低。科学家估计这颗行星上的温度大约只有零下200℃，相当于天王星表面的温度，这么低的温度下，生命想要在上面生存几乎是不可能的事情。

大气

其次是大气。这颗行星上没有像地球一样包围在外的大气层，而且似乎也不可能再产生大气层，这和地球及木星、土星有很大出入。

启示

科学家从超级地球格利泽876d发现中得出一个重大启示，在银河系中，这种类似地球的行星似乎很“普遍”，只不过一直没有被发现而已。

“这种‘超级地球’在银河系中应该很多，大约35%的恒星附近应该都有这种行星。”科学家格尔德如是介绍道。因此科学家打算利用重力显微镜重新扫视一遍银河系，借以发现曾经被遗漏的类地行星。

天文科学家首度发现在太阳系之外，第一个可以支持生命存活的星球。它不会太热、也不会太冷。而且有跟地球相近的地心引力。生命存活的机率是百分之百，更不排除这里可能有外星生命存在！

发现历史

2005年

以EugenioRivera为主的一支团队于2005年发现超级地球，它因绕行格利泽876公转，而被命名为格利泽876d（先前已有两颗体积近似木星的类木行星在其星系中被发现）。它的质量估计有地球的七点五倍大，轨道周期相当短，只有两天左右。鉴于格利泽876d的与日距离，它高温的表面最高可到开氏650度。

2006年

2006年03月14日一批专门“猎星”的天文学家在银河系深处发现一颗和地球非常相似的行星，很可能会成为找到生命新家园的钥匙。这颗行星距离太阳系9000光年，体积大概是地球的13倍，质量和海王星差不多。它围绕着一颗红矮星运行，那颗红矮星是它的“太阳”，体积比太阳小一半、温度也比太阳低很多。

起初科学家以为这只是一颗普通的类地行星，但是经过研究发现，这颗行星和地球惊人地相似，简直就像地球的翻版。据科学家推测，这颗行星整体结构颇似地球，“内心”也是和地球一样的岩石核心，外层则包裹着岩石和其他成分。不过它的地表温度稍低，上面没有液态水只有冻结的冰。因此这颗行星又被称为“超级地球”。

2007年

2007年4月，由StephaneUdry所领导一支根据地在瑞士的团队，宣布在格利泽581周边可栖息区域的边陲发现两颗新的超级地球，其表面有可能存有液态水。有地球质量五倍大，距离格利泽581为0.073天文单位或一千一百万公里的格利泽581c，座落在可栖息区域的“暖陲”，其平均温度（不考虑来自大气的影响），估计在反照率可比照金星的摄氏零下三度，至反照率可比照地球的摄氏四十度之间。

2008年

瑞士日内瓦天文台的科学家们2008年6月16日在法国举行的一次学术会议上宣布，他们发现了5颗新“超级地球”。在这次发现的5颗“超级地球”中，有3颗位于距离地球42光年外的绘架座及南剑鱼座方向，质量分别为地球的4.2倍、6.7倍及9.4倍。这3颗“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4天，10天和20天。第4颗“超级地球”围绕恒星HD181433公转，周期为9.5天。恒星HD181433还吸引了一颗类似木星、公转周期为3年的行星。第5颗“超级地球”的质量是地球的22倍，每4天公转一周。

自1995年发现第一颗“超级地球”后，天文学家又陆续探测到270多颗，大多如木星及土星般巨大，与地球大小类似的行星较少。由于多数“超级地球”距离我们太远，天文学家无法直接通过普通天文望远镜用肉眼观察，而只能依靠无线电波或者光谱分析等探测方式“间接测算”出“超级地球”的存在。

2009年

2009年12月16日，据美国媒体报道，一个由美国和澳大利亚科学家组成的国际研究小组近日通过对“凯克”望远镜和英澳电波望远镜的观测数据进行研究后发现，在邻近两个类日恒星系统中存在四颗类地行星，其中两颗被称为“超级地球”。研究人员认为，这一发现将为人类寻找可居住行星提供重要线索，人类在未来几年内发现可居住行星的希望将大大增加。

在这四颗类地行星中，其中有两颗被称为“超级地球”，它们比地球质量大，但又比天王星和海王星质量小。这些“超级地球”的存在表明，发现一个与地球类似的适宜居住星球只是一个时间问题。

在这四颗新发现的类地行星中，其中有三颗位于恒星“61Virginis”周围。“61Virginis”恒星事实上相当于太阳的双胞胎兄弟，距离地球28光年，位于处女座中。在每年的这个时候，人们可以在太阳升起前的数小时内在夜空中观测到处女座。研究人员分别对这三颗行星可能的最小质量进行了估测。研究小组成员、澳大利亚新南威尔士大学天文学家克里斯-汀尼认为，“61Virb”的最小质量大约为地球质量的5.1倍，“61Virc”的质量大约为地球的18倍，而“61Vird”的质量大约为地球的23倍。汀尼认为，“其中最小行星的质量恰好处于超级地球的质量范围之内。这是在类日恒星周围第一次发现这样大小的行星。”此前，科学家们也曾在其他恒星周围发现过“超级地球”，但那些恒星却比太阳冷得多。

2009年12月22日天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”。天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。

2010年

开普勒空间望远镜于去年3月升空，其设计旨在帮助寻找太阳系外行星。其工作原理是“掩星观测法”——当一颗或几颗行星通过其母恒星面前时，恒星的光被局部阻挡，其亮度会出现相应的轻微下降。通过开普勒望远镜前所未有的精确测光，它能检测出这种亮度变化并反推出掩星体，即行星的存在。

在对开普勒望远镜过去7个月来的数据进行分析之后，一个来自哈佛史密松天体物理中心的科学家小组发现了两颗围绕一颗编号为“开普勒-9”的恒星运行的行星目标。该恒星距离地球约2300光年。

其中一颗行星，编号为开普勒-9b，其围绕母恒星的公转轨道周期仅为19天。而另一颗，开普勒-9C，则要花费39天公转一周。研究人员发现这两颗行星的公转轨道具有周期性的快慢变化。这意味着这两颗行星之间陷入了“引力共振”——它们相互之间的引力互相作用，进而影响各自轨道特性。使用这些数据，研究人员得以计算出这两颗行星的质量。计算结果显示，这两颗行星都是较土星稍重的气态巨行星。

但是当研究人员试着用这两颗行星的大小去解释*母恒星发生的亮度损失时，它们惊讶地发现了另外一颗微弱的掩星体。检测到的这一微弱信号显示有一颗更小，轨道更靠近母恒星的行星存在于这一行星系中。其轨道公转周期为1.6天。这颗行星质量约相当于1.5个地球，并且是由岩石构成的类地行星。

但研究人员还不能就此庆祝，因为这样微弱的信号存在许多干扰因素。背景恒星或双星系统中的伴星都会产生类似的信号效果。“到目前为止，我们只能说，我们找到了一个非常有意思的信号，我们很希望我们不久就能取得更多的资料，”马特·赫蒙(MattHolman)说。他是这项研究的首席科学家。

但即便这一信号最终被证实确实是一颗类地行星，人类也不太会希望在那里移民：根据其轨道位置推断，这颗行星的表面温度大约为1900摄氏度。2010年9月29日美国国家科学基金会的天文学家们9月29日宣布发现一颗迄今为止与地球最类似的星球，它的部分区域环境与温度适合人类居住。

这颗名叫Gliese581g的行星位于天枰座星群，环绕比太阳小许多的红色恒星Gliese581运行。该恒星距离地球20光年，天文学家目前已经找到6颗绕Gliese581运行的行星。另外5颗（Gliese581b到Gliese581f）都不位于“Goldilockszone”（可居住区）内，然而这颗正好在可居住区内，它的温度不会太热或太冷，这样液态水就可以形成海洋、湖泊和河流。

Gliese581g很可能是一颗岩石星球，表面或许有水和大气层，它的直径大约是地球的1.2到1.4倍，质量大概是地球的3.1到4.3倍，引力与地球相近，其表面平均温度在零下31度到零下12度之间。它所围绕运行的这颗红矮星的温度只有太阳的1/50，体积是太阳的1/3。Gliese581g绕其“太阳”运行一圈只要37天，而且它的一面是永远对着“阳光”，另外一面则永远处于黑暗之中。所以它朝阳的这面可能很热，温度可达100多度，背光的一面的温度则可在零下几十度。

对于生命或未来的人类移民而言，最合适的位置是“灰色”地带——Gliese581g的黑暗与光明的过度带。根据其经度的不同，许多生命都可以找到适合它们出现和进化的稳定的气候环境。

天文学家们目前已经找到了将近500颗太阳系外的行星，然而，它们几乎全部都是太大，由气体而不是岩石构成，而且温度对我们认知的生命而言不是过热就是过冷。宾夕法尼亚州立大学天文学家贾斯汀说：“这是第一颗让我真正感到很激动的行星。”他认为这颗行星非常适合孕育生命。

在其它星球上发现生命不等于就发现了外星人，但即使是在外星球发现一个单细胞细菌都会震动地球生命唯一性的观点。然而，关于这颗行星，我们还有很多问题没有回答。科学家们还不能证实它上面是否有水，它的大气组成是什么，但因为它的环境对液态水的存在而言是很完美的，而且在地球上似乎是有水的地方就有生命，因此贾斯汀相信“这个星球上存在生命的可能性是100%”。

相对而言，发现这颗行星所用的时间不长，难度也不大，天文学家们认为还有数百万个这样的类地行星等待我们去探索。Gliese581g的发现是基于夏威夷W.M.Keck天文台11年观测的结果，现代先进的科学技术与传统的地面望远镜的结合继续在系外行星探索方面发挥着重要作用。

2011年

2011年5月初由麻省理工、哥伦比亚大学、哈佛、加州圣克鲁斯分校组成的国际天文学家小组正式公布了发现成果：通过加拿大MOST空间望远镜发现距地球40光年处的55CancriA行星系统中的一颗“超级地球”，比地球大60%，质量是地球八倍，密度是地球两倍的固态行星，形似真实版的潘多拉星球。

3、未来发展

截止到2009年，人类已经发现了270多个与地球一样围绕着恒星旋转的行星。在这些行星当中，有相当一部分的重量都在地球的5倍到15倍之间，而且在这些“超级地球”当中也有许多是和地球一样由岩石构成的，而且还拥有大气层，拥有岩石地表而不像木星是气体行星。它们当中的一部分年龄并不是很大，而且它们表面的温度变化很大。科学家认为这些“超级地球”形成于宇宙中的“暴风雪”，只有这些暴风雪才能在过去的几十万年里为这些行星穿上厚厚的冰衣，从而使这些行星得以生存至现在。

而这些所有“超级地球”都拥有自己的星盘和大气，其中一部分是围绕着一颗恒星运转。岩石行星在靠近其围绕恒星的一侧就比较温暖，反之另一面就非常寒冷。这些行星年轻的时候，它们围绕的恒星都比较稳定，随着它们的不断增长，温度也会发生变化，人类想要移民到那些星球目前的科技是不可能的，人类想要在地球没有毁灭之前移民到其他星球，必须要先保护地球。