中国科学家提出#寻找地球#2.0计划:拟探测距地球32光年的100个#恒星#

◎ 科技日报记者 金凤

宇宙中是否有其他生命的存在,又是否有适合人类居住的第二家园,千百年来,吸引科学家们将探索的目光投向宇宙更深处。

近日,记者从中国科学院紫金山天文台获悉,中国科学家们提出一项“近邻宜居行星巡天计划”(以下简称“CHES”),计划发射一个1.2 米口径的高精度天体测量空间望远镜,在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间,拟探测距离地球约32光年的100个类太阳型恒星,期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。

“就宇宙演化而言,我们无法预知地球环境在50-100年后会发生什么。我们试图探寻,宇宙中特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星,进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽告诉科技日报记者,科学家们希望通过执行这项计划,为寻找“地球2.0”带去一双慧眼。

将寻找与地球质量相当,处于宜居带的近邻行星

人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来,已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异,涉及热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。

2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗在宜居带的类地行星。2016年,天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b,其最小质量为1.3个地球质量,公转周期仅为11.2天。

“太阳系内的宜居带在火星与金星之间,地球正好身处其中。”季江徽介绍,天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道范围称为“宜居带”。

在“宜居带”内, 行星表面平均温度能够维持液态水稳定存在,因此可能拥有与地球类似的生命存在的条件。同时,这里的恒星辐射和活动性不会太强, 以免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离, 甚至剥离行星大气。

“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗,但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍,相当于一个个‘超级地球’,它们绝大多数距离地球遥远,达上千光年。而且在发现的行星中,很多位于红矮星周围,红矮星表面温度低于3500开尔文,而且空间环境恶劣,会有强烈的耀斑,所以我们更关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围,有没有宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说,CHES计划要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”,就是和地球质量相当,轨道处于宜居带,大气或者表面可能有液态水来维持生命存在的行星。

“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“即使人类现在没有能力达到这些类地行星,也并不影响我们思考人类在宇宙中将何去何从,去发现是否还有与地球一样的行星。”季江徽表示。

能勾画系外行星轮廓的凌星法,难以给行星“称重”

在浩瀚的星空,地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球,吸引着各国科学家不遗余力地进行深空探测。他们在太空和地球,部署一个个“行星猎手”捕捉行星踪迹。

在太空中,美国的“开普勒”空间望远镜和“苔丝”卫星接棒探测系外行星,迄今共发现了3400多颗。

在地面,西班牙-德国的CARMENES项目,利用西班牙南部的3.5米口径望远镜,结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星;加拿大-法国-夏威夷望远镜开发的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的“宜居带行星探测仪”则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。

季江徽介绍,目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。

“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“在宇宙中大约73%的恒星为红矮星,由于红矮星有效温度低、宜居带距离主星近,质量和体积小,因此红矮星周围的行星易于被凌星法和视向速度法探测到。”季江徽解释,“凌星”指的是当行星从恒星前方经过时,会遮挡恒星发出的光,所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件,这就好比金星凌日,金星从太阳表面缓慢移动时,把太阳的极小一部分挡住,太阳看上去就变暗了。凌星观测可以根据恒星光度的周期性变化,来推测系外行星的大小和轨道周期。但季江徽并不讳言,凌星法虽有效,但探测效率受限。

“首先,想看到凌星现象,对行星的公转轨道有特殊要求,行星需要正好通过恒星朝向地球的方向,几乎在观测者的视线方向;但行星的轨道是随机分布的,所以有的空间望远镜探测到的凌星的发生概率只有千分之五。其次,恒星光度减弱变暗,有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的,因此凌星法还需要地面其他探测方法证认。所以即便目前‘苔丝’观测到近4000个行星候选体,但能证认的只有200多颗行星。第三,凌星法仅能测出行星的半径,无法直接给出行星的质量,而行星质量是刻画地球2.0的关键参数。”季江徽说。

创新探测方法,CHES探测精度将达微角秒级

与苔丝等卫星采用凌星探测方法不同,CHES计划将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法,精确测量一颗目标恒星和6-8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距,这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。

“通俗地说,如果一颗恒星周围存在行星,行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后,恒星摆动幅度越小,说明其周围行星的质量越小,反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化,就能发现恒星周围是否存在宜居行星,并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。

在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”,需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示,CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜,可实现全视场近衍射极限成像。

系外行星艺术构想图。
根据计划,CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道,并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间,期间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测,其中每颗恒星观测不少于50次,预计发现约50颗类地行星。

CHES的探测精度将达到前所未有的微角秒级,季江徽打了个比方,“这相当于在地球上看向月球,分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说,CHES团队经过多年的努力,在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破,可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项,将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。

季江徽表示,这一任务除了探测宜居行星外,对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。

如果CHES能成功 “捕捉”到这些类地行星的轨迹,如何判断它们会不会成为宜居的“天选之子”?季江徽解释,“除了判断行星的质量、是否宜居,还要看它们是否有水、氧气,看看这些行星与已经发现的行星有何差异等。”此外,生命的稳定存在还有许多其他条件,如以供生命产生的足够长的恒星和行星寿命,适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。

距离地球32光年的宜居带类地行星,人类又如何能够抵达?季江徽畅想,“这首先需要星际航行能力的加持,例如飞行速度可能需要达到亚光速,此外也需要了解这些行星的分布情况,这需要对距离地球32光年的类太阳型恒星,进行全面‘星际普查’,为人类的未来发展拓展空间。”

位在芳苑的海空步道大約有一公里長,設置有景觀平台,潮間帶的濕地景色與一般常見的海邊有著截然不同的美感。
在觀景平台上可以遠眺芳苑濕地,如果想要近距離靠近也能夠到B1,這裡生態除了有大眼蟹、相手蟹、寄居蟹外,也有彈塗魚、星蟲、沙蠶等,是小朋友們觀察濕地生態的最佳寓教於樂地點。
除此之外,這裡的鳥類生態也十分豐富,紅樹林內以鷺科為主,如小白鷺、黃頭鷺、夜鷺、蒼鷺等,每年3-5月繁殖期時可看見他們叼著小樹枝進去築巢,孕育小寶寶。

出乎意料好看的一场西班牙大奖赛,加泰罗尼亚这条赛道超车点不多,历年来杆位十分重要,正赛会比较无聊,但这场比赛着实精彩。

过去几年汉密尔顿在这里取得了5连胜,再往前推有维斯塔潘的生涯首胜(梅赛德斯双雄的退赛),阿隆索至今的生涯最后一胜,以及马尔多纳多的唯一一胜。

除了揭幕战,前几场比赛我都没写什么东西,但这场好好写一下,因为要进入主战场了,各大车队也都拿出了升级,梅奔的节奏强了不少。虽然争冠大格局不会改变,但变数已经来了。下面我针对目前的争冠顺位来谈一谈自己的看法。

红牛
红牛前几场比赛有点被法拉利压着打的意思,主要是开局不顺,维斯塔潘的首站失分,澳大利亚站的退赛,以及车队遇到的稳定性问题,让很多人为红牛揪了一下心。不过,找到状态后,维斯塔潘已经进入最佳模式,最近几场收获的三连胜,让他重回积分榜首。他目前只拿了1个杆位,却收获了4个冠军,让人不得不佩服他的正赛能力(以及红牛愿意牺牲二号车手而取得争冠先手的狠心),这样的维斯塔潘是很可怕的,如果在一场比赛中先是从被风影响到甩进缓冲区,到打不开DRS心态爆炸被挡了好几圈,再到进站换胎后一路过关斩将拿下冠军都不能说明他的能力强的话,那我也无话可说了。

红牛今年的车直道快,正赛节奏也更稳一些,并且维斯塔潘有在赛道上直接超越勒克莱尔获得冠军的例子,我认为红牛目前的争冠几率更大。当然,在争冠的过程中,佩雷兹的表现十分重要,他不仅具有速度,而且很听话、不犯错,这点非常难得。这两年的红牛一改前几年一条腿走路的格局,佩雷兹功不可没。

法拉利
如果你问我历史上积分一路领先,最终被翻掉的最多的车队是哪家,我一定会告诉你是跃马,2010、2012、2017和2018年的例子历历在目。当然,这并不代表勒克莱尔不强,这场比赛并不是他的责任,但最近获得的两个杆位最终只转化为一个亚军和一个退赛,WDC和WCC两个积分榜都被红牛领先,法拉利肯定要解决问题。

法拉利的车周五周六快,勒克莱尔甚至一度能统治正赛前的所有最快圈,但此前正赛长距离与红牛相比没多大优势,这次升级后,长距离有一定的进步(勒克莱尔一度拉开红牛10多秒,自己一辆车形成第一集团),但如果以稳定性为代价,那就得不偿失。法拉利是一个善于整活的车队,别忘了,6场比赛过后,法拉利也不过“只拿了”2个冠军,2017和2018基本也是这个剧本,而那两个赛季莱科宁的表现还比塞恩斯更稳定。

说到塞恩斯,如果法拉利今年没拿到WCC,那锅肯定得他背,因为他是目前三大车队中掉链子次数最多的车手。心态问题也好,运气问题也罢,这不是一个刚续约多年的争冠车队车手应有的表现。如果接下来一直让勒克莱尔陷入与红牛二人的车轮战,再加上有梅奔的搅局的话,法拉利要夺冠相当困难。

梅奔
已经结束嘞!但还没有完全结束!梅奔这场比赛的升级奏效了,虽然和牛马还有差距,但拉塞尔的登台,以及老汉掉到末尾后还能追回来的第5(一度第4),代表梅奔至少还是第三,有能力搅局。

汉密尔顿+拉塞尔的组合不比维斯塔潘+佩雷兹的组合差,目前来看,作为新加入车队的车手,拉塞尔的表现已经证明了自己值得这个席位,近5场比赛他的完赛成绩都在队友之前,但这也不代表老汉不行,只是年轻人或许更适应这台赛车。车升级了之后,老汉的信心也更足了(虽然我搞不懂为什么这场比赛在和马格努森碰撞之后,他想要退赛保护引擎的这种话,七冠王可不能摆烂啊),正赛的节奏甚至比拉塞尔更快,我们值得期待梅奔今后的继续升级。

迈凯伦 阿尔法罗密欧 Alpine
我倾向于把中游领军给迈凯伦和阿罗、Alpine三支车队,因为这三支车队遭遇的问题都很明显——一条腿走路。诺里斯、博塔斯和奥康正带着这三支车队前进(他们仨积分相近39/38/30),而里卡多、阿隆索和周冠宇没有跟上(周和里卡多只有一次积分完赛,阿隆索两次第9)。周冠宇运气实在不好,高开低走,除揭幕战首秀拿分之外,后面几场差一步就能拿分,而最近两场又是各种奇怪的赛车问题,或许咱们的小伙子只是差一些运气。阿隆索可能也是运气,只要陷入中游车阵后,各种问题接踵而至,而且确实随着年龄增大,头哥的犯错几率也上升了。而里卡多,去年我为他找过很多理由,今年已经不太想找了。

小红牛 哈斯
这支小红牛没有去年那支强势,稳定性是一方面,车慢是最大的问题——想不到吧,今年这俩车手目前积分更高的竟然是角田,加大师已经连续3场没分了。哈斯已经升级(钱)不多,赛车能力预计仍会持续下滑,他们也是在一条腿走路,马格努森个人能力超群,没有了格罗斯让的存在,他犯错的几率好像也降低了([允悲])?米克不评价了,我去年也在给他找理由,今年不找了。

阿斯顿马丁 威廉姆斯
各有各的苦,费老大劲弄了个B版赛车,该拿不了分还是拿不了分,我只能寄希望于目前调校数据少,将来多跑几场车会越来越快,如果还不行的话,万一马丁卷铺盖走人,斯托尔和维特尔都很难找到下家,可能会选择退役。威廉姆斯可能会在赛季中程把拉提菲换成德弗里斯,但换谁也抵不过车慢。


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • #上海市民核酸应检未检将被依法处罚#S H这一波疫情怎么和当初的“漂亮国”剧本怎么那么相像[费解]一开始大家都以为以“漂亮国”的医疗水平,财政情况,先进水平,应
  • 很多人也希望樓價大跌,但其實在政治上並不容易存在長期樓價下跌的政策,因為政府才是最大的地主,而公共開支以至民間財富,任何國家和地區都不容易大量減少房地產獲得的收
  • 这本书围绕“守初心、担使命、找差距、抓落实”的总要求,用通俗的语言,阐述了对“不忘初心、牢记使命”深刻内涵的理解和探索,表达了共产党人要铁心向党、不忘初心、牢记
  • 今天政府又来做核酸检测了,我就好奇怪走路头就不晕,站着人就摇摇逛逛,废话嘛,走路晕的话笔你平时散步就白散了眼镜我冤枉你了,不过打字看视频的时候有叠影怎么解释呢?
  • 人品就是:结婚后不对别人动心思。人品就是:结婚后不对别人动心思。
  • [玫瑰]新设备[玫瑰]:纳米操作台、制造商:日本制造商简介:XYZ軸可動な小型ステージユニット、粗微動一体型のPZTアクチュエータ「SPPA」を搭載しナノオーダ
  • 主要是关于认知实践方面的,中国古代哲字家认为,人的外在行为是受内在意识支配,由更向盖“"知”的人,才有外在自发的善行,所以说知行合一。真正的佛学告诉你
  • 对他感兴趣的小伙伴抓紧私信我获取联系方式哟,也欢迎转发推荐给身边合适的朋友,攒人品,助脱单[加油][加油][加油][加油]时代在进步男孩子们站起来了想起了安琪以
  • 这则消息令不少投资者认为,这意味着在房地产投资难有起色的情况下,基建投资将扛起今年稳增长的大旗,甚至不排除复刻2009年4万亿刺激计划下,基建投资年度增速高达5
  • #朴智旻[超话]# ✨为庆祝小咪即将到来的OST 揪4个姐妹✨卷➕ 带上#朴智旻将演唱我们的布鲁斯ost# 和其他任意小咪相关话题 :旻吧ccl发声玩偶+项链铃
  • 上周末我说风险,大家都说涨,结果周一周二两根长yin条,直接让大家破防,黄小姐也是团灭股评的第一人。上周末我说风险,大家都说涨,结果周一周二两根长yin条,直接
  • 你看到的都是你的“我相”一切为心所招,一切为心所造,你看到的都不是大海本来的样子,因为你不是大海,你所谓的快乐、勇气、恐惧、痛苦、死亡,都是你心里的东西,是你活
  • 因此,我们可以知道,只要改变调整了人类的居住环境(阳宅)的风水布局,就改变了阳宅的气场,也就改变了宅主的命运,就可以起到趋吉避凶的作用。如果说人类是通过阴宅与祖
  • 毕竟职场是成年人的世界,承受别人糟糕的情绪并不是工作的义务和责任,只有管理好自己的情绪,才可能把工作做好。职场中,我见过许多情绪失控的人和场面,今天我不爽,谁都
  • 在我这里,朋友圈记录的更多的是我的生活我的快乐,偶尔自己翻开看看便会想起那些朋友们和那些一起度过的欢快时光,依旧会很开心对我来说,朋友圈就是一个记录的工具吧,会
  • YU:就项链啊SX:我说项链上挂的那个YU:噢,一个铁圈SX:好难看,搞不懂你的眼光YU只是笑笑没有说话,用手爱惜的摸了摸这个铁圈,又重新塞进了衬衣里时光倒回到
  • 下一个十年真就不是我炙热的十几岁了 从五年级到大二 从十岁到二十岁 从想学韩语到真的学了韩语 小时候还天天和朋友讨论 选谁当哥哥 选谁当男朋友 我真的会笑 小升
  • [抱一抱][抱一抱]喜欢午后阳光洒进屋子里,微风吹动纱帘,一切宁静安逸,窝在沙发上看着电视,晒晒太阳,如此甚好,家,是一切美好的代名词~#装修##家居装修##银
  • 首先,我们就选择“钻石葬”的理由和钻石的保管方式,对她进行了采访。此外,欧歌丹沙还在德国成立了名为Semper Fides的兄弟公司,专门提供制造宠物骨灰钻石的
  • 从欧洲到亚洲,癌症患者对MYCOVITAL好评如潮人体是一个异常复杂的体系,通过摄入不同的营养成分,均衡地分布给每个器官,然后合理应用,发挥作用。由于自己在此之