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地外行星一直都是天文學(xué)家密切關(guān)注的對(duì)象，它們的研究?jī)r(jià)值除了能夠幫助人們構(gòu)建宇宙外，還有一個(gè)最重要的目標(biāo)便是尋找地外生命。

近年來(lái)有顆星球不僅長(zhǎng)期處于觀察中，并且被科學(xué)家認(rèn)為有生命存在的可能性為100%，這顆星球是哪兒呢？

被譽(yù)為潛在超級(jí)地球候選行星的格利澤581g是本次文章所要講述的主角，不過(guò)關(guān)于它目前的爭(zhēng)議仍然有許多。

格利澤581g有何特別之處？

為什么科學(xué)家們多年以來(lái)一直對(duì)它觀測(cè)不斷？

它真的存在生命嗎？

人類(lèi)未來(lái)能夠移居在此地嗎？

關(guān)于格利澤581g的問(wèn)題非常多，文章接下來(lái)將主要從天文學(xué)家對(duì)它的研究報(bào)告中的來(lái)敘說(shuō)格利澤581g為何會(huì)被認(rèn)為100%存在生命，同時(shí)簡(jiǎn)略解答這些問(wèn)題。

新的地球

宇宙天體和天文學(xué)的發(fā)展讓普通人也有機(jī)會(huì)去了解整個(gè)宇宙，特別是人們對(duì)外太空移民的憧憬和想象，這讓天文學(xué)的部分任務(wù)也不再是科學(xué)家們的專(zhuān)屬。

任何人都可以通過(guò)自己的觀察來(lái)發(fā)現(xiàn)新的星球或者移居帶，并提交給宜居系外行星目錄。

該目錄包含了過(guò)去十多年間人們?cè)诘孛婧吞胀h(yuǎn)鏡中發(fā)現(xiàn)的宜居世界，其中就有格利澤581g。

2010年9月，史蒂文·沃格特在卡內(nèi)基研究所的系外行星的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了這顆行星。

研究人員用多普勒光譜觀察行星母星光譜中的多普勒頻移，并通過(guò)徑向速度測(cè)量來(lái)尋找地外行星，并由此發(fā)現(xiàn)了格利澤581g。

數(shù)據(jù)顯示格利澤581g離地球只有20光年左右，并位于宜居帶中，而且體積比地球大出1.3倍。

如果按照當(dāng)前的生命形式推測(cè)和生命形成的環(huán)境要求來(lái)看，這意味著它的表面可能有液態(tài)水，擁有生命的它將成為一顆超級(jí)地球。

此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)在當(dāng)年引起了不小的關(guān)注，并且研究成果在《天體物理學(xué)雜志》上公布。

當(dāng)初沃格特博士在新聞發(fā)布會(huì)上被提問(wèn)格利澤581g星球的生命可能性時(shí)，他認(rèn)為，該星球處于宜居帶，盡管格利澤581g一面冷，一面熱，但在它們之間應(yīng)該存在一個(gè)平衡區(qū)，這里會(huì)有合適的區(qū)域供生命發(fā)展。

根據(jù)他和同事的估計(jì)，格利澤581g的平均表面溫度在零下12攝氏度至零下4攝氏度之間，這與南極洲夏季的一天溫度大致相當(dāng)。

同時(shí)沃格特博士還表示自己并不是生物學(xué)家，在這一點(diǎn)上他相信自己的天文數(shù)據(jù)，并站在天文學(xué)的角度上來(lái)講，他認(rèn)為這顆星球上存在生命的可能性是100%。

另外同事巴特勒博士也認(rèn)為，只要數(shù)據(jù)足夠，況且這顆行星離地球如此近，未來(lái)應(yīng)該很有可能有更多發(fā)現(xiàn)。

不過(guò)天文學(xué)作為一門(mén)科學(xué)來(lái)講，它同樣需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去看待宇宙，對(duì)于地外行星的發(fā)現(xiàn)而言，任何潛在的行星，無(wú)論生命與否都需要多個(gè)觀測(cè)結(jié)果和數(shù)據(jù)對(duì)比分析才能得出最終判定。

因此研究該項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)并不只有沃格特博士一行人。

在日內(nèi)瓦，由弗朗西斯科·佩佩所在的天文學(xué)團(tuán)隊(duì)，他們根據(jù)高精度徑向速度行星搜索器（HARPS）所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)作為對(duì)比研究就此卻提出了質(zhì)疑。

超級(jí)地球并不存在？

就在格利澤581g公布后的兩周，日內(nèi)瓦的研究團(tuán)隊(duì)質(zhì)疑格利澤581g的存在，并懷疑該發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性。

原因在于它們?cè)谡{(diào)用HARPS得來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，盡管他們使用的儀器非常精確，數(shù)據(jù)點(diǎn)很多，但是HARPS探測(cè)到的這顆行星信號(hào)幅度非常低，基本上處于一個(gè)測(cè)量噪聲的水平。

為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的原因？

根據(jù)麻省理工學(xué)院天文學(xué)家薩拉·西格的說(shuō)法，這兩組結(jié)果的差異可能是由于計(jì)算中假設(shè)的行星軌道特征不一樣所導(dǎo)致的。

沃格特團(tuán)隊(duì)對(duì)格利澤581g假設(shè)的軌道被視為有完美的圓形軌道，而瑞士日內(nèi)瓦小組認(rèn)為這種軌道更偏心一些。

所以日內(nèi)瓦團(tuán)隊(duì)認(rèn)為沃格特團(tuán)隊(duì)所看到的是該系統(tǒng)的其他四顆行星的信號(hào)，并非是格利澤581g的信號(hào)。

到了2011年，這樣的分歧就更加嚴(yán)重了。

此前對(duì)格利澤所了解的信息并不多，人們只是認(rèn)為這顆行星處于宜居帶中，適合居住，但它可能因信息干擾也許并不存在。

而2011年的調(diào)查研究認(rèn)為格利澤581g的潮汐鎖定現(xiàn)象使得科學(xué)家們重新思考起該星球的生命可能。

潮汐鎖定使得格利澤581g的軌道運(yùn)動(dòng)像太陽(yáng)系中的水星一樣，因此該星球上的時(shí)間分布處于極晝和極夜中。

極夜地區(qū)的溫度太低，便會(huì)使得二氧化碳和大氣無(wú)法處于一個(gè)穩(wěn)定的氣態(tài)區(qū)域，其表面會(huì)有冰晶出現(xiàn)。

同時(shí)它們因?yàn)椴荒芙邮贞?yáng)光并被加熱，從而不能被釋放在大氣中，因此可能會(huì)使之變得冰冷。

為了更好地了解格利澤581g星球上面到底是什么樣子，巴黎大學(xué)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)此進(jìn)行了模擬分析。

該團(tuán)隊(duì)假設(shè)氣候主要受二氧化碳和水的溫室效應(yīng)影響，這種假設(shè)適用于星系中具有重要大氣層的巖石行星。

通過(guò)多次迭代研究后，模擬表現(xiàn)了多次不同大氣壓和不同成分的格利澤581g星。

如果大氣環(huán)境小于1兆帕，那么就會(huì)出現(xiàn)大氣坍塌，也就是前面所提到的這種情況。

如果加入了液態(tài)水海洋則會(huì)緩解這種情況，氣壓臨界點(diǎn)會(huì)被穩(wěn)定在1兆帕左右。

這項(xiàng)研究從理論上證明了格利澤581g所在的格利澤581系統(tǒng)有宜居的可能性，這給之前的研究像是打了一針安定劑，格利澤581g似乎又給人們?nèi)计鹆诵碌南Ｍ?/p>

2012年，沃格特的研究團(tuán)隊(duì)重新采用了當(dāng)年瑞士團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)帶入圓形軌道，格利澤581g又一次重新出現(xiàn)在人們眼前。

沃格特表示日內(nèi)瓦的研究可能會(huì)在原始論文中省略某些數(shù)據(jù)點(diǎn)，而他們之所以采用圓形軌道是因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)穩(wěn)定性、擬合優(yōu)度以及奧卡姆剃刀能夠生效。

綜合來(lái)看，科學(xué)家們?cè)谶^(guò)去數(shù)年間發(fā)現(xiàn)了格利澤581g的潮汐鎖定，大氣系統(tǒng)模擬迭代，包括它的觀測(cè)數(shù)據(jù)都處在一個(gè)反復(fù)變動(dòng)的狀態(tài)。

同時(shí)在它周?chē)腷、c、d、f行星也讓不少科學(xué)家懷疑該行星的宜居帶是否真實(shí)有效，而這么多年過(guò)去了，格利澤581g行星的觀察進(jìn)入到了哪一步？

希望之星

顯然格利澤581g這樣似在非在的行星是它最大的爭(zhēng)議點(diǎn)，同行的幾顆小行星也不得不讓科學(xué)家們思考格利澤581系統(tǒng)是否有效。

賓夕法尼亞州立大學(xué)在2014年的研究中指出，太陽(yáng)黑子的活動(dòng)有時(shí)候會(huì)“偽裝”成行星信號(hào)，之前通過(guò)觀察格利澤581d的軌道來(lái)推斷格利澤581g的存在很有可能出現(xiàn)問(wèn)題。

如果在對(duì)其進(jìn)行觀察時(shí)，581d的信號(hào)并不是它本身，而是來(lái)自太陽(yáng)黑子的活動(dòng)，那么依據(jù)這樣的觀察，格利澤581d、581g都不會(huì)存在。

這樣的說(shuō)法在不斷地動(dòng)搖人們的信心，但是研究人員堅(jiān)信這顆行星的存在是真實(shí)的，這在2015年的研究中又一次給了人們信心。

赫特福德郡大學(xué)的研究人員認(rèn)為，過(guò)去的質(zhì)疑分析完全是由于技術(shù)分析不足才會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題。

而2014年的研究中，用于解釋恒星活動(dòng)的統(tǒng)計(jì)研究技術(shù)根本不能很好地識(shí)別格利澤581d這樣的小行星。

該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為以前使用的方法如果是識(shí)別比較大的行星時(shí)很有效，因?yàn)樗鼈儗?duì)恒星的影響很大，恒星活動(dòng)不足以干擾它們的信號(hào)。

研究人員對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)使用了更準(zhǔn)確的模型，并堅(jiān)信格利澤581d的信號(hào)是真實(shí)存在的。

管行星信號(hào)會(huì)存在變異性，但這讓人們意識(shí)到這樣的小行星需要更多更精確的信號(hào)和模型分析才能確定宜居可能。

現(xiàn)在關(guān)于格利澤581系統(tǒng)的研究仍在繼續(xù)，不少科學(xué)家都相信格利澤581g行星是真實(shí)存在的。

它離我們真的很近，僅有20光年，相比那些動(dòng)輒數(shù)百光年甚至數(shù)萬(wàn)光年的星球，格利澤581星系無(wú)疑是人們內(nèi)心中想要尋找的那個(gè)天外世界。

這也正是它的特別之處——信念。

未來(lái)的火星、月球、格利澤581g，都是人類(lèi)潛在的居住地，它們給人類(lèi)帶來(lái)了另一種可能。

正因?yàn)槿藗兿嘈潘鼈兊拇嬖跁?huì)給未來(lái)帶來(lái)改變，科學(xué)家們才孜孜不倦地去尋找那些可能給人類(lèi)帶去信念的星球。

標(biāo)簽： 超級(jí)地球