亲爱的读者们,你是否对星际移民和星际空间的相关问题感到困惑?别担心,今天我将为你解答这些问题,让你对此有更清晰的认识。

星际移民的发现历史

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。

星际移民,星际空间

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”。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。

几年内或可找到宜居星球

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“61 Virginis”周围。“61 Virginis”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,“61 Vir b”的最小质量大约为地球质量的5.1倍,“61 Vir c”的质量大约为地球的18倍,而“61 Vir d”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。

星际移民,星际空间

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。

中评社北京2009年12月17日电/新浪科技引述英国《每日邮报》报道,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”,体积是地球的6倍。据信,这颗行星75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生命存在。有证据显示,这个“水世界”同样拥有大气层。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。

通过测算行星穿过导致的亮度降低,科学家能够计算出一颗行星的密度并对其成分进行有根据的猜测。新发现的行星被命名为“GJ1214b”,据信表面四分之三区域被水和冰覆盖,留给岩石的区域只有四分之一左右。

哈佛-史密森尼中心研究生、天文学家查克里.伯塔发现了这颗有水行星。他表示:“尽管温度很高,但它仍旧是一个有水世界。与其它任何已知系外行星相比,这颗行星体积更小,温度更低并且与地球更为接近。”

科学家认为除了GJ1214b地表之外,一些东西一定阻隔来自母星的光线,它的周围可能是一个由氢和氦构成的大气层。借助于哈勃太空望远镜,天文学家可能确定这颗行星的成分。MEarth Project负责人大卫.查博内欧表示:“由于这颗行星与地球非常接近,‘哈勃’应该可以对大气层进行探测并确定其构成。幸运的话,它将成为第一个拥有已证实大气层的超级地球,虽然这个大气层可能对我们已知的生命并不友好。”

16日出版的《自然》杂志报道了这一发现。在刊登于《自然》的一篇文章中,著名行星猎人、美国加利福尼亚州大学杰弗里.马西教授对这个水世界可能呈现的景象进行了猜测。他写道:“它可能拥有深度极高的海洋,应该呈液态。由于母星赋予的热量,其表面温度达到190摄氏度左右。此外,一个类似桑拿浴的蒸汽大气层也可能存在。”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中央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(Matt Holman)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Gliese 581g的行星位于天枰座星群,环绕比太阳小许多的红色恒星Gliese 581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Gliese 581运行的行星。另外5颗(Gliese 581b到Gliese 581f)都不位于“Goldilocks zone”(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。

Gliese 581g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。Gliese 581g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——Gliese 581g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。Gliese 581g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55 Cancri A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。

艺术家笔下的“超级地球

该行星编号为:55 Cancri e,环绕着编号为55 Cancri A的恒星,公转一周仅需18个小时。也就是说,在该行星上生活,根本不需要日历,记得带一块手表即可。而且看到的太阳比地球上看到的大60倍,亮度大3600倍。行星表面温度2700摄氏度,麻省理工的天文学家认为如此高的温度不可能存在大气结构,但也有一些科学家相信足够强的引力能留住部分大气。由于主恒星有着较高的亮度,所以能进行许多较为敏感的测量,对科学家来说,该行星是个完美的实验室,可以对行星形成、演化以及整个生命周期进行充分研究。

但是,这颗行星是不能被直接观测到的,即使是功能强大的望远镜。而该行星系统中的恒星,即55 Cancri A,在未来的两个月内,如果在一个天气较好的夜晚,是能被肉眼观测到。

由55 Cancri A恒星构成的行星系统,第一颗行星于1997年由加州的一个研究小组发现,命名为55 Cancri b。在其后的五年内,该小组又发现了另外两颗行星,也就是55 Cancri c和55 Cancri d,到了2004年,德州的研究小组发现了55 Cancri e,最近发现的一颗在2008年,也是该行星系统第五颗行星:-55 Cancri f。

这五颗行星的发现过程都是基于多普勒技术,恒星由于附近行星的引力作用,会产生摇摆现象,进而通过测量星光波长的变化确定行星的参数。去年,哈佛的天文学博士研究生Rebekah和加州圣克鲁斯分校的系外天体专家Daniel,重新分析了2004年的数据,认为55 Cancri e的轨道周期要比原先认为的要小,之后麻省理工学院的Winn和史密森天体物理中心的Matt Holman天文学家申请动用MOST空间望远镜进行观测,发现凌日现象发生周期只有17小时41分,符合前者的分析,而恒星光线在每次凌日时只变暗1/5000,这些数据还得出了结论:这颗行星的直径大约在21万公里,比地球大60%左右。

这个发现使得哥伦比亚大学天文学家Matthews教授十分兴奋:就如同《星际迷航》中Kirk船长所做的事情一样,我们(科学)最终将赶超科幻。 2013年8月,美国麻省理工学院(MIT)研究人员发现一颗有着极短轨道周期的系外行星,[1]正围绕天鹅座中一颗名为Kepler-78的恒星飞快地旋转,经过测算发现,其大小和质量甚至组成成分都和地球非常相似,这也是首次发现与地球如此相似的行星,故天文学家称这颗行星为“地球兄弟”2014-04-18日美国科学家在太阳系外发现了类地行星Kepler-186f,其类地程度是目前发现的类地行星中最高的。

据报道,美国国家航空航天局(NASA)的科学家们用开普勒太空望远镜发现了这颗类地行星,并将其命名为Kepler-186f。它的大小与地球相似,并在一个适合人类居住的轨道上绕着其系内恒星Kepler-186运行。

来自哈佛大学的系外行星研究专家大卫·沙博诺(David Charbonneau)指出,Kepler-186f距离地球500光年,是开普勒太空望远镜“最重要的发现之一”。尽管已知它比地球大10%,但它的组成成分仍有待进一步探究。而来自美国国家航空航天局艾姆斯研究中心( NASA Ames Research Centre)的首席研究员Elisa Quintana进一步指出,“Kepler-186f位于恒星辐射强度及频率均适中的宜居带,这暗示着它很可能像地球一样有大气层,其地表也可能存在水,并且可能存在液态水。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。

未来人类怎样实现星际移民呢专家有何观点

我们都知道,在未来的几亿年里,太阳系的宜居带将会向外移动,而地球将不再处于适合生命生存的宜居带内,我们又该何去何从呢?如果有开始寻找一个新家园,将会面临什么问题?

随着太阳的变老,变成红巨星阶段后,这个红色的巨型太阳会变得越来越炙热,而且还会不断膨胀,逐渐吞噬掉水星、金星,甚至是地球,遥远的木星可能也无法逃脱。

木星的表层大气将会在太阳风的作用下被吹散,隐藏在木星表层大气下的世界,有可能第一次展现在我们眼前。木卫二、木卫四,厚厚的冰层将会解冻,地表下的液态海洋可能会重返地表,并且开始蒸发,迅速产生温室效应,如果之前,一直有生命在这些海洋中繁育,现在将是一个繁荣和进化的好机会。

同样,木星的这些卫星也将是我们理想的新家园,只可惜,这种宜居只能是短暂的寄宿,因为总有一天,太阳会完全耗尽燃料。

也许你会问,我们为什么不直接找一个可以长期居住的新家园呢?而且是能居住上几亿年的那种。

要找到这样一个新家园,就需要我们走得更远,花得更长时间,这些都是非常困难的事。目前我们人类找到所有类似地球2.0的星球,并非如此靠谱,只因为我们的望远镜分辨率没有这么高,所以我们需要超级望远镜,来替代我们寻找目标。

它不仅能看到几万光年外的新世界,分辨那里的大气组成,因为分子具有特定的颜色特征,分析这些光谱,我们就能知道,那里适不适合我们居住。

另外,我们还可以通过超级望远镜看到过去,那是因为光速是有限的,当我们通过宇宙望远镜观察任何一个星体时,我们看到的都是它过去的样子,就好像我们看到的太阳,就是8分20秒之前的一样。

想象一下,如果我有另外一个文明,就在5000光年外的地方用超级望远镜看着我们,也许它能看到埃及金字塔的建造过程。既然我们已有能力找到移民的目标星球了,那我们又该怎样过去呢?

我们需要能够搭载所有人类,有史以来续航最久的飞船,因为距离我们最近的恒星,比邻星,距离我们有4.2光年,以我们人类最快的飞行器——旅行者1号来说,至少需要7万年的时间,才能到达那里。

那只是银河系几千亿颗恒星中,离我们最近的一颗。为此,我们绞尽了脑汁,例如,我们想过流浪地球,可事实证明,这好比集体自杀,地球并不是一个好的飞船,何况我们已经找到了适合生存的星球,我们需要更快更多的飞船,来最大提升人类抵达目的地的几率。

这些帆直径几公里,但是很轻很薄,比垃圾袋还要薄1000倍,在真空的太空中,当光子搭载这些帆上,就会给飞船提供动力,并不断加速飞船,使它们不断接近光速。当远离太阳,光线昏暗的时候,激光可以帮我们继续加速,这种方法能让我们只用20年,就能够到达最近的类地行星——比邻星B。

比邻星B位于其恒星的宜居带上,但是,我们还不知道它是否适合生命生存,也不知道它们有没有保护生命的磁场,而且,由于比邻星B非常靠近恒星,所以它很可能被潮汐锁定了。

也就是说,它的另一边永远是炽热的白天,另一边是无尽的黑夜,所以我们只能生存在黑白交界处,虽然它并不是我们最理想的目的地,但是,稳定的恒星系统,能让我们在这里生存数万亿年,所以诱惑还是蛮大的。

比邻星B上的重力,大约比地球重力大10%,对于人类来说,根本是问题,相当于胖了10斤而已。

不过这些都是最好的结果,现实总是骨干的,我们很大几率还要继续在宇宙中流浪,所以我们需要更快的飞船,于是,墨西哥的一位数学物理学家阿库别瑞提出了一种新型的飞行器——曲率飞船。

曲率飞船是受美国科幻小说星际迷航的启发,而想象出来的一种宇宙飞船,几百光年距离飞过去只是分分钟钟的事。可是,不是说光速是不可以被超越的吗?

事实上,曲率引擎并没有超过光速,也没有打破物理学定律,移动的并不是我们的曲率飞船,而是宇宙。飞船本身将被封闭在自己的时空泡中。在那个泡泡里,它不会违反任何物理定律,然后通过扭曲时空,制造引力波,压缩前面的时空,在后方释放,已达到高速星际旅行的效果。

人类星际移民的可能性是什么

可能性微乎其微,所以这种想法是不切实际的。

科学家及天文学家们一直在寻找距离太阳系最近的,并能满足人类生存的宜居星球。还不负众望,被他们寻找到了,在距离地球42光年外的一个星系中发现了一颗宜居星球,名为HD40307g,这颗行星质量为地球的7倍,是一颗名副其实的超级地球。

HD40307g所处的星系中目前已经发现6颗行星,它们都围绕着主恒星HD40307运行,但是只有HD40307g处于宜居带。当然肯定不止发现这一颗宜居星球,但这一颗是比较近的。我们先不说人类到底能不能适应其他星球的重力,单单是到那个星球上去就不简单,太阳到地球的距离光只需要8分钟,太阳系有多大,大概1光年的直径。

而人类发射的旅行者一号花了40年时间走了从地球到太阳系边缘的一个小半径,那42光年则需要多久,不敢想象。有科学家提出在飞船上繁衍,这也不是不行,可这也不仅仅是距离的问题,燃料,食物,空气的供给,还有各个行星,恒星的引力,彗星的撞击,还得穿过恐怖的柯伊伯带,种种危机都限制着人类。

人类想要星际移民的原因:

我们赖以生存的家园——地球也不会是一个永恒的存在。我们知道,一颗星球也是有其生命周期的,地球也不例外,只不过这个周期会很长,也许在人类灭绝的那一天也不会到来。当然,也可能因为一些外部的原因提前到来。比如,陨石、外星人、超新星爆炸、黑洞,又或者太阳的变化都可能引起地球末日降临。

我们知道,一颗星球演化出宜居的环境并产生生命乃至智慧生命是一件非常不容易的事。而上述咱们提到的任何一种情况都可能令一颗生机勃勃的星球打回原形。

就拿地球来说,形成之初遍布超级火山、陨石和有毒气体,在经过了漫长的地质、大气乃至进化的历程,地球才变成今天的模样。今天的一切看似那么地理所当然,但是别忘了人类活动使得地球的生态环境正在恶化。想想智人的出现才不过是大概二三十万年前的事,但伴随着智人的崛起,生物大批灭绝,以及对气候和环境造成的恶劣影响,让人无法怀疑一些都是有可能的,包括地球的末日降临。