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這些“大表哥”和地球到底有多像？（7p）
https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/avMZmCkcCsegvbPP4aNnahf9SSzIhlaumzsQNpurs0QgqtFctag7zKG1psibWAxypq2icFErUcFRbFwSYznmHu2Q/0?wx_fmt=jpeg藝术家描繪的開普勒452b。它是首個在“類日”恒星宜居帶內發現的“類地”行星。NASA首個系外行星發現至今已有二十多年，現在記錄在冊的系外行星數量有數千個。但僅在我們銀河系中，就還有數百億這樣的行星等著我們去發現。自從開普勒望遠鏡升空以來，系外行星搜尋已經變成一種例行公事。與此同時，所謂的系外“類地”行星數量也在逐漸增多。這些“類地”行星的体積足夠大，可以保留大氣；又足夠小，不至于成為氣体巨行星。它們的軌道與宿主行星的距離恰到好處，位于所謂的“宜居帶”內，避免了極端條件，使水能夠在其表面保持液態，因此人類所知的生命形式，應該能夠在那里存在。從這些表述中，我們很容易聯想到一個地球的復制品，一個“類似于地球”的行星世界。那里有藍色的海洋，白色的云層，褐色的大陸，綠色的植被；而在這個世界的頭頂，還高懸著一個黃色的“太陽”。在媒体的影響下，我們很容易以為找到的就是這樣一個行星。https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/avMZmCkcCsd8oj7NRtb1IjplhL1YouiaM2cxjYfK8pCx1nXAvQX4o29OPcNvhLa9lGPGMhZNtjymbSiaDl5SvYzw/0?wx_fmt=jpegESO
其實，現在每隔几個月，NASA都會宣布發現了更好的“類地”行星候選者。這的確令人激動，但是與之相伴而來的，是一種經驗主義推測。每次新聞發布會都會向大家展示一張藝术渲染圖，上面描繪了一個藍綠相間的行星，乍看之下和我們的地球家園相差無几。但是我們只要稍作分析，便會明白我們對這些行星的了解其實非常有限。因為在當下，我們只能從宿主恒星微乎其微的閃爍和擺動中推算行星的年齡、軌道、半徑和質量。https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/avMZmCkcCsegvbPP4aNnahf9SSzIhlauEyP3IqlHFiaxZmPOSdo2bRTWoiccyiaUER9N2SXv08CYN8Q6KseKj63Mg/0?wx_fmt=jpeg開普勒452行星系、開普勒186行星系與太陽系尺度之比較。開普勒186是個迷你太陽系，整個都在水星軌道以內。NASA
公平地講，這的確是個偉大的發現。這個行星系的發現，收窄了我們的視野，離我們最終在宇宙中發現與地球一模一樣的行星，或像地球一樣能夠維持生命的行星又邁進了一步。有很多衝動，讓人們願意相信這個行星“大表哥”是岩石質的，相信這個行星和我們地球相似。但是到目前為止，人們還沒有辦法直接拍到這些所謂“類地”行星的照片，連對它們的成份進行測定也非常困難。因此這種貫穿在多年行星搜尋行動中的期待，必然要直面現實。在人類發現的諸多類地行星中，大部分行星都是氣体巨行星。根據理論模型，像開普勒452b這樣大小的行星是氣体行星的可能性依然存在。系外行星系的構造也非常復雜多樣。比如有一顆行星的宿主恒星是脈衝星。這顆高速旋轉的脈衝星是超新星爆發的遺留物。沒人會相信這種奇特天体的周圍會有行星，但是它確實存在。許多圍繞“類日”恒星運行的系外行星軌道半徑非常小，它們熾熱無比，它們的一年只相當于地球上的几天，它們的体積几乎都和木星一樣大。https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/avMZmCkcCsegvbPP4aNnahf9SSzIhlauEdCgtxFRoET6xsgfoVZEIHsqr1uxnj4RJib1KKjboB3x1XNyr8S6klQ/0?wx_fmt=jpeg直徑比地球大60%的開普勒452b（右）和地球（左），以及恒星開普勒452（右）與太陽（左）之比較。這是一幅藝术家創作的概念圖。NASA
當前的主流行星形成理論是基于太陽系建立起來的，在描述其他行星系時面臨著非常大的困難，几乎所有觀點都需要修正。許多系外行星系的構成方式和太陽系相差懸殊。太陽系的布局甚至有可能是個例外。要完全了解其中的真相，還需要几十年的努力，同時也需要一點點的運氣。未來的我們回顧今天的認識時，必然會發現是多麼的膚淺。所以當我們在媒体上看到“類地”行星被發現時，應該設想一下各種不同的情況。雖然新發現的開普勒452b位于宜居帶，但是仍然存在著許多不確定因素。下圖呈現的就是金星，它正在從太陽表面凌越而過。這是個沒有藍海和綠洲的世界，我們只能看到一個剪影和大氣折射出的昏暗光暈。這種情況和我們通過凌越法尋找系外行星的原理相似。https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/avMZmCkcCsegvbPP4aNnahf9SSzIhlauckmp7OFkamvugibNZ0iavxTBFbib5q0KpobxmKI0vw0ul5NXjX6hXkOibg/0?wx_fmt=jpeg金星凌日。JAXA
但是在1950年代，人們普遍認為金星是“另一個地球”。金星的大小和地球几乎一樣，只是稍稍靠近一點太陽。所以金星確實應該熱一點。但是金星濃密的云層給了天文學家希望，因為它能把陽光反射回太空，避免地表過熱。也許金星是個雨林世界，遍布茂密的森林和水汽氤氳的沼澤。但是當探測器在金星上著陸后，希望徹底破滅。那里是地獄。它有一個懸浮著硫酸微滴的二氧化碳大氣，在這個濃密大氣的下方，是一片熾熱的焦土。https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/avMZmCkcCsdpPVJ22EQzkn1KzdafkicX1Hbm77VVuJow7uDURRdeUJDAEozCGH6VxJJpn6ia0BWtNvN5I7HPBpwQ/0?wx_fmt=jpeg金星表面。金星9號
火星在人類進入太空時代以前，也被認為是一個覆蓋著植被的行星，人們甚至以為那里有能夠建造運河的古代文明。但實際上它卻是個寒冷而干燥的粉塵世界，只是可能曾經有生命。即使現在還有生命，也只能在夾縫里求生存。https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/avMZmCkcCsfv9Lhdx9V4Xtu04icXR4zhpHb6mBblXWApnkTxJTibdjj0sLFU6bNxZuhOWmc8ibzrMicX0uwSibT8uBw/0?wx_fmt=jpeg火星表面。NASA
我們今天必須要直面的現實是，發現潛在的宜居行星，還需要等待非常漫長的時間。即便我們找到了這樣的行星，也會發現它們可能只是19世紀先祖們觀測到的這些地球近鄰。光年之外的外星文明，假如用我們現在的方法在太陽系尋找行星，那麼在這顆黃色的“類日”恒星周圍，金星、地球和火星都會被歸入“宜居”行列。也許要等到它們中的某些“狂熱分子”向金星派出度假飛船后，真相才會大白。
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對你們的努力 致敬{:49:} 這些類地行星距離我們都太遠了，無法求證，可惜，真希望有生之年可以看到真相
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