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访中国科学院国家天文台行星科学专家郑永春:除了地球,我们别无他所

科普小知识2022-01-09 11:02:28
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“葫芦岛,葫芦岛,七瓜一藤……”新发现的七颗地球大小的行星远在太阳系之外,重新点燃了全球公众寻找“另一个家”的梦想。中国科学院国家天文台科学交流中心主任、行星科学专家郑永春称它为“葫芦岛”行星系统。

发现系外行星的科学价值是什么?人类能在光年内到达一个奇妙的世界吗?我们应该如何看待目前唯一的家——地球?《科技日报》的记者就这个问题采访了郑永春。

记者:外星行星离太阳系很远。哪里很难找到他们?

郑永春:因为行星本身不发光,所以从行星表面反射的光相对于恒星光来说非常微弱,通常隐藏在母星的亮度中。因此,在地球上很难找到几十到几百光年以外的恒星周围的行星。并非所有的恒星都有行星,所以外行星的发现给了我们很大的惊喜。

记者:探索外行星的科学意义是什么?

郑永春:通过寻找系外行星,我们可以发现不同类型的行星和处于不同形成阶段的行星,这对于研究行星的形成和演化非常有帮助,也有助于我们理解地球是如何形成的,并预测地球的未来。

记者:位于可居住区的系外行星真的适合人类生存吗?如果你想移民到一个适合人类长期居住的天体,需要满足哪些条件?

郑永春:首先,必须保护大气层。如果太阳系外行星的大气太稠密或太稀薄,人类的心肺功能将不堪忍受。大气成分也很重要。地球大气的主要成分是氧和氮,它们必须满足一定的比例。如果含氧量太高,就会发生醉酒;如果过低,就会发生缺氧。臭氧层也是不可或缺的。没有它,人类患皮肤癌的可能性将大大增加。

其次,应该有液态水和适当的温度。水是生命之源。根据地球的经验,没有开水,生命就无法生存。然而,现有的方法无法证实太阳系外行星上是否有液态水。行星上的温度只能根据系外行星和恒星之间的距离来估计,液态水是否被允许可以根据温度范围来推断。

第三,可居住的系外行星必须有岩石表面,这样人类才能继续在陆地上生活。这种行星应该有一个完美的磁场来屏蔽来自恒星和星际空间的高能带电粒子。行星必须进化到中年,内部能量释放相对温和,因此不会有强烈的地震、海啸和火山爆发。

最后,系外行星所在的行星系统已经进化到晚期。大行星积累了大量小天体碎片,星际空间也逐渐清理干净,从而大大降低了被小天体撞击的概率。恒星释放的能量相对稳定,否则面对恒星爆发的超级带电粒子风暴,人类将不得不等待并死去。

简而言之,系外行星本身不发光,很难直接观察到近距的非常明亮的恒星。寻找系外行星主要是根据行星移动时恒星的扰动来判断的。到目前为止,还没有观察方法来判断外行星是否有岩石表面、液态水、磁场和大气中的氧气。更难确认系外行星是否真的与地球环境相似。

记者:如果在葫芦岛行星系中发现一颗类似地球的行星,我们能到达那里吗?

郑永春:根据目前最快的探测冥王星的宇宙飞船“新视野”,最高速度为70,000-75,000公里/小时,如果它飞到39光年以外的葫芦岛星系,将需要570,000年。因此,在星际飞行理论没有突破的情况下,如果没有时间和空间旅行以及目前的化学燃料火箭的帮助,人类基本上不可能到达这些系外行星。

记者:在这种情况下,我们寻找系外行星的最终意义是什么?

郑永春:我们希望登陆火星,甚至移居到系外行星,不是因为有更好的地方,而是为人类的未来找到一个避难所。地球上的生命经常需要面对重大灾难。根据推测,地球上的生命灭绝平均每2600万年发生一次,就像曾经统治地球的恐龙灭绝一样。一旦这种灾难发生,它们将导致人类的灭绝。寻找移民行星是为了延续人类在宇宙中的火种,这是我们寻找系外行星和深空探索的终极价值。

记者:那我们应该如何看待地球呢?

郑永春:除了地球,我们别无选择。宇宙中没有一颗行星与地球几乎完全相同。尽管从太阳系外看地球,它只是宇宙中的一粒尘埃。但恰恰是这些灰尘成为了我们唯一可以居住的家园。因此,我们不能肆意破坏和污染地球,给我们的孩子一个伤痕累累的地球,这是每一代人的责任。尽管太阳系外行星的想象是美丽的,但这种美丽的“远水”无法解决人类面临的“近渴”。

(北京,2月23日,《科技日报》)

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