隔壁星系有顆“第二地球”，一個《三體》的謎之巧合？ 精選

葉文潔在紅岸基地發射的一串信號，給地球招來了滅頂之災，而這個為地球帶來末日審判的外星文明就來自離地球 4 光年外的隔壁星系。這故事既離奇又驚悚，但好在這只是小説。
事情就是這麼巧合，歐洲南方天文台（ESO）昨天在官網上正式確認，距離我們最近的恆星系統比鄰星（Proxima Centauri）中，有一個處在宜居帶上的類地行星，並且極有可能有液態水。


（圖片來自：Pale Red Dot）

除了震驚，還是震驚，讓人瞬間腦洞大開：星際殖民有希望了？人類找到第二故鄉了？地球生態滅絕後有退路了？我們在這個浩渺的宇宙中可能並不是唯一的生命體？

如果你現在進入了這種發燒狀態，愛範兒（微信號：ifanr）來給你降降温。

我們知道什麼？

這顆類地行星被稱為比鄰星 b（Proxima Centauri b），圍繞着一顆紅矮星公轉，這也是人類已知距離地球最近的系外行星，僅距離 4.24 光年，相較於之前發現的開普勒 452b 1400 光年的距離，這已足夠讓人讚歎。

根據估算，這顆行星為固態，表面遍佈巖石，質量不少於地球的 1.3 倍，因此體積也可能比地球稍大一點。

（圖片來自：Daily Mail）（望遠鏡上的比鄰星）

為什麼科學家認為這個星球宜居，並且有液態水呢？因為這個星球處在比鄰星的宜居帶上。

比鄰星 b 距離中心的紅矮星 730 萬千米，不足日地距離的 5%，比水星離太陽的距離還要短。也正是由於軌道半徑小，比鄰星 b 上一年只有約 11 天。
而它之所以沒有成為一個像水星那樣地獄般的世界，是因為中心的紅矮星放出輻射少，温度較低，而且直徑和質量都不足太陽的 15%。


（圖片來自：phl）（估算對比）

因此根據估算，比鄰星 b 接受的熱量在這個距離上剛剛好。
或許是巧合，比鄰星很可能是一個三星系統的一部分，如果事實如此，將和《三體》的橋段非常相似。

在《三體》裏，三體人的星系中，三個恆星在做着難以破解的三體運動，而比鄰星則繞着一個被稱作半人馬座阿爾法的雙恆星系統公轉，三顆恆星之間有複雜的引力關係。


（圖片來自：Pale Red Dot）（三星系統）

在南半球的夜空中，你確實難以察覺到又小又暗的比鄰星，但半人馬座阿爾法的兩顆恆星則在夜空中最為閃亮，而找到了它，你也就接近發現比鄰星。

而這就幾乎是我們目前已知的一切。

什麼還不確定？

就目前得到的信息來看，一切都是基於人類結合觀測後在理論上的推演，而至於這個星球到底是天堂還是地獄，變數還很大。

根據官方聲明，儘管可推測比鄰星 b 處在宜居帶，但考慮到它距紅矮星的距離，它可能會受到紫外線與 X 射線的強烈影響，所受輻射將比太陽對地球的更強。
Pale Red Dot 項目的研究者已經分別用兩篇論文探討了星球可能的氣候狀況，最終明確，這顆星球到底有沒有水還是未知，但在理論上完全有這個可能，但是即便存在，地表液態水只可能存在於地表光照最充足的區域，比如熱帶地區（3：2 共振軌道情形）或向陽一面（同步自轉情形）。

此外，行星的自轉狀態（傾角、週期）、紅矮星的輻射、行星形成史，都可能對其氣候產生影響。


（圖片來自：Slate）

而美國著名天文學家 Phil Plait 在博客中分析了其中至關重要的兩個不確定因素。

首先，我們不知道星球的真實質量。如果觀測角度是行星公轉軌道的正側面，那的確可以估算出比地球重 1.3 倍這個數據，但如果觀測時公轉軌道是傾斜的，那星球的質量應該會比之前公佈的更大，而這也將影響行星的環境。

其次，他還指出，行星存在於宜居帶並不是有液態水的直接證據。比如，如果沒有致密的大氣層，那行星氣温可能會低至 -40℃ 左右，而地球在除去温室效應的情況下這一數字是 -15℃，而沒有液態水以及適當的光和熱，其存在生命體的可能性也會減小。
此外，關於星球的組成成分、尺寸等都還一概不知，因此 Plait 説：

引用這個地方可能會完全不適宜居住，也有可能是伊甸園，我們完全沒有辦法知道，所以要額外注意：比鄰星 b 確實可能與地球大小相仿，但至於是不是有地球那樣的宜居環境，我們完全無從得知。

“第二地球”的判定鐵律

既然還有這麼多未知謎團，那Pale Red Dot 的天文學家有何底氣稱其宜居呢？讀到這裏，你會注意到愛範兒（微信號：ifanr）反覆提到一個詞：宜居帶。那到底什麼是宜居帶呢？

根據 2013 年學術期刊 Science 上的一段介紹，宜居帶（habitable zone）是圍繞恆星的一個軌道範圍，在這個範圍內，光和熱都較為適中，因此在充足的大氣壓下，行星表面可以形成液態水。

（圖片來自：Slate）（比鄰星 b 處在綠色宜居帶上）

是否宜居與恆星的輻射、行星的質量、大氣狀況都有決定性的關聯，而處於宜居帶僅僅是其中一個因素。

綜合這些因素，地表液態水，是存在生命的一個至關重要的條件。地球則是個巧合，是一個幸運兒，它就處在那個黃金平衡點上，各項指數都剛剛好，而比鄰星 b 能達到這種黃金平衡的機率微乎其微。
在本次發現中，科學家得出宜居這一假設，主要是基於其處於宜居帶，並且質量與地球相仿，但這實際上並沒有將所有情況都考慮完全，比如之前提到的大氣、所受輻射等。


（圖片來自：Daily Mail）（開普勒 186f 效果圖）
事實上，自從人類 1995 年發現第一個系外行星後，已經累計發現了 9 個預計會存在液態水的行星，加上新近發現的比鄰星 b，2/3 由 NASA 的開普勒太空望遠鏡一手包辦，大部分的判斷都是依據宜居帶這一指標，但由於距離全部都在 13 光年以上，因此即使是發現了也幾乎沒有探索的可能。


（圖片來自：Wikipedia）（歷史上的 9 顆類地行星）

得了孤獨恐懼症的人類

就算距離再遠，即使我們的飛船和通訊設施再差，人類還是無法止住探索外星世界的腳步。

於是有這麼一羣“瘋子”，他們每天守在炮台一樣的天文站，觀測着這個他們一輩子也去不了的世界。


（圖片來自：Pale Red Dot）（Pale Red Dot 團隊）

Pale Red Dot 項目就是這個驚世發現背後的組織，它由倫敦瑪麗皇后大學學院的 Guillem Anglada-Escudé 教授掌舵，由一支天文學家組成的研究小組管理。他們的目的只有一個：通過位於智利 La Silla 的 ESO HARPS 光譜儀觀察比鄰星的變化，由此來確定是否確有系外行星。


（圖片來自：Pale Red Dot）（恆星晃動）

而可能存在行星的線索最早於 2013 年發現，但當時觀測結果可信度並不高。

之後，Anglada-Escudé 教授的團隊，在 ESO 的協助下進行了更多觀測，而這項 Pale Red Dot 計劃也在兩年之後誕生。

在那 60 個夜晚裏，Anglada-Escudé 教授每天都要檢查信號。從前 20 天的結果來看，與預期已經非常相符，等達到 30 天時，結果已經很明確，於是團隊開始準備起草論文。

最終在昨天，他們把這個消息告知了整個人類世界。

比鄰星 b 的發現註定只是個開端，未來，它將成為宇宙中搜尋地外生命線索的重要目標。而事實上，StarShot 項目也計劃派探測器飛往半人馬座阿爾法星系。
Anglada-Escudé 教授也表示：

引用我們計劃的下一步是搜尋比鄰星 b 上的生命。

（圖片來自：Slate）（智利 ESO 天文台）
而這也引發了人類千百年來一直縈繞於心頭的宏大問題：我們是誰？茫茫星空下，我們註定孤獨嗎？

於是，人們説：上帝或者真主活在我們頭頂上，掌管着一切；到了近現代，又有形形色色的 UFO 傳聞。

人類似乎難以接受孑然一身這個慘淡的現實，一直在用各種幻想麻痺自己：地球之外，一定還有別的世界，我們一定還有同伴。

於是，劉慈欣這樣的神筆為我們構建了幻想的天地；而另一邊，科學在用證實、漸進的方式為我們拓展眼界。但是，知道這個問題的答案真的有那麼重要嗎？這會是像《三體》中所記述的滅頂之災，還是會幫人類邁向更繁榮更智慧的未來？
在我們真正與外星世界建立聯繫前，這一系列哲學問題都不會有明確可信的解釋。

看來，我們還是一如既往的孤獨而焦慮。

題圖來自：Slate


資料來源：愛範兒（ifanr）