10颗最像地球的系外行星
(图片鸣谢:NazariiNeshcherenskyiviaGettyImages)据美国太空
【菜科解读】
这里有10颗系外行星被认为是迄今为止发现的最像地球的外星世界。
(图片鸣谢:Nazarii Neshcherenskyi via Getty Images)
据美国太空网（By Ailsa Harvey, Elizabeth Howell）：根据美国宇航局的系外行星探索页面，自从1995年第一个这样的世界被证实围绕一颗类日恒星运行以来，科学家已经发现了超过4000颗系外行星。
超过一半的发现是由美国宇航局的开普勒太空望远镜完成的，该望远镜于2009年发射，旨在确定类地行星在银河系中有多常见。
发现第一个真正的“外星地球”是天文学家长期以来的梦想——最近的系外行星发现表明，像我们这样的小型岩石世界在银河系中非常丰富。
要符合潜在生命友好的资格，一颗行星必须相对较小(因此是岩石的)，并且在其恒星的可居住或“适居”区域运行，这是一个松散的定义，即水可以以液态形式存在于世界表面的位置。
当望远镜技术改进时，其他因素也会被考虑，如行星的大气成分和其母星的活跃程度。
虽然地球2.0仍然难以捉摸，但这里是已知的最接近我们地球的类似物。
1.格利泽667CC
Gliese 667Cc艺术家的印象显示了一个贫瘠的景观，红色的天空中有几颗明亮的星星。
艺术家对Gliese 667Cc表面的印象。
(图片鸣谢:ESO/l . calada)
根据美国宇航局喷气推进实验室的数据，格利泽667Cc距离地球仅22光年，质量至少是地球的4.5倍。
Gliese 667Cc仅用28天就完成了围绕其主恒星的一周轨道运行，但该恒星是一颗比太阳冷得多的红矮星，因此这颗系外行星被认为位于可居住区。
然而，gli ese 667 cc——由欧洲南方天文台在智利的3.6米望远镜发现——可能在足够近的轨道上运行，被红矮星的耀斑烘烤。
2.开普勒-22B
开普勒-22b位于600光年之外。
这是第一颗在其母恒星的宜居带中发现的开普勒行星，但这个世界比地球大得多——大约是我们地球的2.4倍。
尚不清楚这颗“超级地球”行星是岩石、液体还是气体。
据Space.com此前报道，开普勒-22b的轨道为290天，与地球的365天非常相似。
这颗系外行星围绕一颗像我们太阳一样的G级恒星运行，但是这颗恒星比地球的更小更冷。
3.开普勒-69C
开普勒69c的艺术家插图显示了一个在外观上与地球相似的世界，蓝色色调层上有白色的漩涡云。
开普勒-69c的艺术家插图。
(图片来源:美国宇航局艾姆斯/JPL-加州理工学院/T .派尔)
开普勒-69c距离我们大约2700光年，比地球大70%。
因此，研究人员再一次不确定它的组成。
这颗行星每242天完成一次轨道运行，这使得它在太阳系中的位置与金星在我们太阳系中的位置相当。
然而，开普勒-69c的主恒星亮度约为太阳的80%，因此该行星似乎处于可居住区。
4.开普勒-62F
根据美国宇航局的说法，这颗行星比地球大40 %,绕着一颗比我们的太阳冷得多的恒星运行。
然而，其267天的轨道将开普勒-62f正好置于可居住区内。
虽然开普勒-62的轨道距离红矮星比地球距离太阳更近，但这颗恒星产生的光要少得多。
开普勒-62f距离我们约1200光年，由于它的巨大体积，它位于可能存在海洋的潜在岩石行星的范围内。
5.开普勒-186F
画面右侧是开普勒-186f的艺术家插图，左侧是白云和远处一颗明亮的类太阳恒星。
像开普勒-186f这么大的行星很可能布满岩石。
(图片来源:美国宇航局艾姆斯/JPL-加州理工学院/T .派尔)
这颗行星最多比地球大10 %,它似乎也位于其恒星的宜居带，尽管是在该带的外缘；开普勒-186f从其恒星获得的能量只有地球从太阳获得能量的三分之一。
开普勒-186f的母星是一颗红矮星，因此外星世界并不是真正的地球孪星。
这颗行星距离地球大约500光年。
6.开普勒-442B
根据美国宇航局的新闻稿，开普勒-442b比地球大33%，每112天完成一次绕其恒星的轨道运行。
距离地球1194光年的开普勒-442的发现于2015年宣布。
2021年发表在《皇家天文学会月报》上的一项研究发现，这颗系外行星可能接收到足够的光线来维持一个大型生物圈。
研究人员分析了不同星球能够进行光合作用的可能性。
他们发现开普勒-442b从其恒星接收到足够的辐射。
7.开普勒-452B
一个艺术家的印象将开普勒452b与地球相提并论。
(图片来源:美国宇航局/艾姆斯/JPL-加州理工学院/T .派尔)
#p#分页标题#e#根据美国宇航局系外行星的说法，这个世界是第一个围绕太阳大小的恒星运行的近地球大小的行星，其发现于2015年宣布。
开普勒-452b比地球大60%，其母星(开普勒-452)比太阳大10%。
开普勒-452与我们的太阳非常相似，系外行星在可居住区运行。
开普勒-452b的大小是地球的1.6倍，它的发现者说，它“更有可能”是岩石。
开普勒-452b距离地球1400光年。
开普勒-452b绕其恒星一周的时间比地球多20天。
8.开普勒-1649C
当重新分析美国宇航局开普勒太空望远镜的数据时，科学家发现了开普勒1649c。
这颗系外行星被发现在大小上与地球相似，并在其恒星的宜居带中运行。
根据美国宇航局的说法，在望远镜的初始数据收集期间，计算机算法错误地识别了这个天体，但在2020年，它被发现是一颗行星。
开普勒-1649c位于距离地球300光年的地方，体积只有它的1.06倍。
当比较这两颗行星从其恒星接收的光线时，科学家发现这颗系外行星接收的光线占地球从太阳接收的光线的75%。
9.比邻星B
根据美国宇航局的系外行星探索计划，比邻星b距离地球仅4光年，是地球最近的已知系外行星。
这颗系外行星于2016年被发现，质量是地球的1.27倍。
虽然这颗系外行星可以在其恒星比邻星的可居住区找到，但它暴露在极端紫外线辐射下。
这是因为它离母星非常近，轨道周期只有11.2天。
10.TRAPPIST-1E
图中描绘的TRAPPIST系统显示了一行行星从左下方穿过图像，并越来越靠近右上方。
一颗巨大的橙色星星在远处发光。
这幅插图展示了离恒星最近的TRAPPIST系外行星。
(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院)
围绕恒星TRAPPIST-1运行的是迄今为止在单个恒星的可居住带中发现的最像地球的行星。
这个行星系统由七个世界组成。
先前报道说，这些行星上的水很可能在系统形成的早期就已经蒸发了。
然而，2018年的一项研究发现，其中一些行星的水含量可能超过地球的海洋。
其中一个世界被称为TRAPPIST-1e，据我们所知，它被认为最有可能支持生命。
世界地球日：探访人类起源地
从上世纪前半叶开始，科学家们发现了大量古人类的记录，其中最古老的当属上世纪70年代在埃塞俄比亚发现的距今350万年的南方古猿化石——“露西”，此外还有在坦桑尼亚东北部莱托里地区发现的360万年前的南方古猿脚印。
关于人类起源的问题，考古界有着众多的研究和争论，但根据目前掌握的化石证据，早于180万年前的都只发现在非洲，而且绝大多数发现在非洲东部的东非大裂谷中，所以我们还只能说人类最初的起源地在非洲，那么为什么大多数古人类的化石和遗迹在东非大裂谷呢？东非大裂谷的火山作用和古人类的演化东非大裂谷全长6500千米，像一个巨大的“之”字形纵横盘绕在非洲大地上，被称为“地球上最大的伤疤”。
东非大裂谷的形成和演化对东部非洲的地理环境、气候和植被产生了深远的影响。
裂谷内的岩浆活动和火山喷发造成了地壳抬升并导致气候的变化，与裂谷形成前温暖湿润的森林相比，这里变得越来越炎热和干燥，树木稀少，成为典型的热带草原气候。
环境的变化为古人类的演化提供了必要条件，位于肯尼亚境内的图尔卡纳湖盆地被称为人类的摇篮。
最近，在当地发现了一些食草性古生物的牙齿，揭示出这个地区在“人属”首次出现时所具有的独特气候条件。
芬兰赫尔辛基大学的米克尔团队，通过研究该地区食草型古动物牙齿化石，推算出这个地区800万年前的气温和降水情况。
研究数据显示，整个东非地区曾在“人属”出现的时期（约300万~200万年前）变得十分干燥，而图尔卡纳湖盆地干涸得更早一些，在那里进化的物种更能适应之后普遍的干燥环境。
这让图尔卡纳盆地变成了“物种加工厂”，成为新物种诞生之地。
虽然气候变化在人类进化史中所扮演的角色还不是很清楚，但气候变化确实会影响动物的食谱。
此外，人类物种史上的灭绝和迁徙似乎都与不稳定的气候状况有关联。
一些研究学者认为人类大脑变大和双足进化都是为了更好地适应气候变化。
东非大裂谷的火山作用与古人类遗迹的保存奥杜威和莱托里古人类遗址位于坦桑尼亚恩戈罗火山台地的西坡。
从上世纪50年代开始，科学家们陆续在该地区发掘了90多件古人类化石和上千件石器。
化石和文物埋藏在火山碎屑和火山灰形成的沉积物中。
许多学者对奥杜威和莱托里的地层进行了研究，结果表明，奥杜威的熔岩和凝灰岩形成于204万~183万年之前的火山喷发。
莱托里的下部地层岩石的喷发时间介于430万~376万元之间，而上部岩石的喷发时间介于376万~349万年。
火山灰中含有大量的铁、铝、铜、锌、镁、钙等微量元素，火山灰形成的土壤又具有非常好的通透性，非常适合的植物生长。
可以想象，在300万年前，这里还生长着茂盛的灌木和草原，为动物们提供了丰富的食物。
一群南方古猿穿过一片沼泽寻找食物，在他们身后留下了深深的足迹。
这时，不远处的火山突然喷发，释放出大量的有毒气体，使得动植物迅速死亡。
大量的火山灰被喷射到空中，遮天蔽日，雷电交加。
随后火山灰降落到地表，覆盖在动植物的尸体之上，将当时发生的灾难深深地埋藏了起来。
结 语我国著名历史地理学家葛剑雄教授称，“东非大裂谷产生后，地理环境发生了剧烈变化，这推进了生物进化的进程，人类的出现也成为了可能。
尼罗河与地中海优越的地理环境，也使古人类从非洲走向世界各地成为可能”。
非洲古人类的起源和演化与东非大裂谷的地质活动密切相关。
东非大裂谷剧烈的构造运动，造成东非高原生态环境的多样性，气候的变化刺激了生物进化，最终导致古人类的出现。
而强烈的火山喷发，在短期内引起动植物的大量死亡，喷发的火山灰降落在地表，为古人类化石和遗迹的保存提供了重要条件。
第一次观察到白矮星的X射线爆炸现象
这种死亡的太阳有时会在一次超热的爆炸中恢复活力并产生一个X射线辐射的火球。
来自包括图宾根大学在内的几个德国机构的一个研究小组在弗里德里希-亚历山大-纽伦堡大学(FAU)的领导下第一次观察到了这样一个X射线光的爆炸。
“这在某种程度上是一个幸运的巧合，真的，”来自FAU天文学机构的Ole König指出“这些X射线闪光只持续几个小时，几乎不可能预测，但观测仪器必须在准确的时间直接对准爆炸。
”他跟Jörn Wilms博士教授和来自马克斯-普朗克地外物理研究所、图宾根大学、巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学和波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的研究团队一起在《自然》上发表了一篇关于这次观测的文章。
这种情况下的仪器是eROSITA X射线望远镜，它目前位于离地球一百五十万公里的地方，自2019年以来一直在调查天空中的软X射线。
2020年7月7日，它在天空中的一个区域测量到了强烈的X射线辐射，而这个区域在4小时前是完全不显眼的。
四小时后，当X射线望远镜测量天空中的同一位置时辐射已经消失了。
由此可见，之前完全过度暴露在探测器中心的X射线闪光一定持续了不到8小时。
像这样的X射线爆炸在30多年前就被理论研究所预测，但直到现在还没有被直接观察到。
这些X射线的火球发生在太阳的表面，这些太阳在用完大部分由氢和后来在其核心深处的氦组成的燃料之前其大小跟太阳相仿。
这些太阳的尸体不断缩小，直到剩下白矮星，它们的大小跟地球相似，但其质量可能跟我们的太阳相似。
“想象这些比例的一种方法是把太阳想象成跟苹果一样大小，这意味着地球将跟针头一样大小并以10米的距离围绕苹果运行，”Jörn Wilms解释道。
来自图宾根大学的Victor Doroshenko博士补充称：“这些所谓的新星确实一直在发生，但在大多数X射线发射产生的最初时刻探测它们真的很难。
不仅闪光的持续时间短是一个挑战，而且发射的X射线的光谱非常软。
软X射线的能量不大，容易被星际介质吸收，所以我们在这个波段不能看得很远，这就限制了可观察的物体的数量--无论是新星还是普通的太阳。
望远镜通常被设计成对较硬的X射线最有效，因为那里的吸收不那么主要，而这正是它们会错过这样一个事件的真相！”Victor Doroshenko总结道。
另一方面，如果要把一个苹果缩小到针头大小，那么这个微小的颗粒将保留苹果相对较大的重量。
Jörn Wilms继续称：“来自白矮星内部的一茶匙物质很容易就具有跟一辆大卡车相同的质量。
由于这些烧毁的太阳重要由氧和碳组成，我们可以把它们比作在宇宙中漂浮的与地球同样大小的很大钻石。
这些珍贵宝石形式的物体温度很高，会发出白色的光芒。
然而这种辐射非常微弱，从地球上很难探测到。
除非白矮星伴随着一颗仍在燃烧的太阳，也就是说，当白矮星很大的引力从伴随的太阳外壳中吸引氢气时。
FAU的天体物理学家Jörn Wilms说道：“随着时间的推移，这些氢气可以在白矮星的表面聚集成一个只有几米厚的层。
”在这层中，很大的引力产生了很大的压力，这种压力非常大，以至于大到导致太阳重新点燃。
在一个连锁反应中，它很快就会发生很大的爆炸，期间氢气层被炸掉。
像这样的爆炸的X射线辐射就是2020年7月7日击中eROSITA探测器的真相，产生了一个过度曝光的图像。
“对来自白矮星大气层的X射线辐射的物理来源的理解相对较好，我们可以从第一原理和精致的详情中建立它们的光谱模型。
将模型跟观测结果进行比较可以了解这些物体的基本属性，如重量、大小或化学成分，”来自图宾根大学的Valery Suleimanov博士说道，“然而，在这种特殊情况下的问题是，在30年没有光子的情况下，我们突然有了太多的光子，这扭曲了eROSITA的光谱反应，eROSITA的设计则是为了探测数以百万计的非常微弱的天体，而不是一个但非常璀璨的物体”，Victor Doroshenko补充道。
Jörn Wilms则表示：“利用我们最初在支持X射线仪器开发时拟定的模型计算，我们能在一个复杂的过程中更详细地分析曝光过度的图像，从而获得一个白矮星或新星爆炸的幕后观点。
”根据这些结果，，这颗白矮星的质量大约相当于我们的太阳，因此相对较大。
爆炸产生了一个温度约为327,000摄氏度的火球，这使其温度为太阳的60倍。
“这些参数是通过将X射线辐射模型跟Valery Suleimanov和Victor Doroshenko在图宾根创建的非常热的白矮星所发出的辐射模型相结合，以及在FAU和MPE进行的远远超出规格的制度下对仪器反应的非常深入的分析而获得的。
我认为这很好地说明了现代科学中合作的主要性--以及德国eROSITA联盟中广泛的专业知识，”来自图宾根大学的Klaus Werner教授博士补充道。
由于这些新星很快就耗尽了燃料，它们会迅速冷却，X射线辐射则会变得更弱并直到最后变成可见光，其在eROSITA探测到的半天后到达地球并被光学望远镜观测到。
Ole König指出，随后出现了一颗看似璀璨的太阳，这实际上是来自爆炸的可见光且非常璀璨，以至于在夜空中可以用肉眼看到它，“像这样看似‘新星’的现象在过去也曾被观测到过。
由于这些新星只有在X射线闪光后才干看到，因此很难预测这种爆发，当它们撞上X射线探测器时重要是靠运气。
”
