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“嗨,斯波克,你在家吗”

2018-09-27 17:34来源:《中国科学报》

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  艺术家笔下的瓦肯星 图片来源:Don Davis/University of Florida

  记者 倪思洁

  科幻作品《星际迷航》里的半人类半瓦肯人斯波克,让不少科幻爱好者们迷恋。电影里,瓦肯人是宇宙和星际联邦中最重要的智慧种族之一,而他们的母星——瓦肯星是娜瓦萨恒星系主恒星娜瓦萨周围的一颗行星,离地球大约16光年。

  碰巧的是,最近,在离地球16光年的恒星HD 26965周围,科学家还真的发现了一颗超级地球。相关论文发表在最新出版的《皇家天文学会月报》上。

  一个可能的先进文明宿主星

  1991年,《星际迷航》之父罗登贝瑞曾与哈佛—史密森尼天体物理学中心的3名天体物理学家合写了一封信称,他们认为瓦肯星应处于波江座40星系,围绕着橙色主序星波江座40A运转。

  波江座是个蜿蜒的、在南北方向延伸的星座,位于猎户座的西南方向。波江座40A又被称为HD 26965,是科学家探寻地外生命的一个目标。

  波江座40A距离地球16光年,与太阳年龄相似,质量略轻,温度略低,黑子活动周期(10.1年)也与太阳黑子活动周期(11.6年)非常相似。

  这次由美国佛罗里达大学天文系教授葛健领导的达摩地外行星巡天项目,在与田纳西州立大学天文学家Matthew Muterspaugh和Gregory Henry等人合作时发现,有一颗超级地球绕着波江座40A旋转。

  “它可能是一个先进文明的理想宿主星。”论文合作者Matthew Muterspaugh说。

  利用位于美国亚利桑那州的达摩基金望远镜,葛健研究团队在波江座40A的周围发现了瓦肯星,这颗行星的体积约为地球的两倍,质量约是地球的8倍,公转周期为42天。这也是达摩行星巡天计划发现的第一颗超级地球。

  “在围绕类似太阳的恒星运行的超级地球中,它是离我们最近的一颗。”葛健告诉《中国科学报》记者。

  根据推算,科研人员认为,瓦肯星和它的“太阳”——波江座40A之间的距离,是地球和太阳之间距离的1/5,大约类似于太阳系中水星所在的位置。

  “这不就是‘瓦肯’吗?”

  尽管早在1991年,科学家就把目光聚焦于波江座40A,但在很长时间里,由于仪器测量精度和观测次数有限,他们的研究并没有发现这颗恒星周围有超级地球存在的迹象。

  科研人员的此次发现得益于葛健研究团队研制的一台名叫TOU的高精度光学多普勒光谱仪。“对于在邻近恒星中发现更多超级地球,包括在宜居带中的类地行星来说,用望远镜进行的高频次、高精度径向速度观测起着非常关键的作用。”葛健说。

  2014年,葛健带领团队发起了达摩地外行星巡天项目。这一项目的主要目标是在2016年至2021年监测约150个F型、G型、K型类太阳的矮星以及M型红矮星,搜索附近的宜居行星,探寻外星生命。

  2014年至2015年,葛健团队使用TOU光谱仪在田纳西州立大学的两米自动化望远镜上做了先导观测,发现了一个可能呈周期性变化的信号。

  2016年,他们继续利用TOU光谱仪,依托棱蒙山上的50英寸专用自动化达摩基金望远镜做了更多观测,结果清晰探测到,在视线方向上,波江座40A在42天周期里以最高大约每秒1.8 米的视向速度来回移动。

  根据视向移动和其他数据的分析,他们确定这颗恒星视向周期移动信号是由它与附近的一颗超级地球引力相互吸引所致。

  接着,他们又根据数据估算出了行星的质量、体积及其与恒星的距离。“这不就是《星际迷航》中斯波克的家——‘瓦肯’吗?”推算出行星数据后,科幻迷、论文合作者Henry惊讶地对葛健说。

  与已经发现的大多数系外行星的主恒星不同,“现在,任何人都能在晴朗的夜晚看到波江座40A,并指出斯波克的家。”论文第一作者之一、葛健团队博士后马波说。

  “嗨,斯波克,你在家吗?”

  “虽然这颗行星是围绕类似太阳的恒星运行的超级地球中离我们最近的,但是按照目前的技术能力,人类抵达它可能需要数十万年时间。”葛健说。

  虽然科学家探测到了瓦肯星,但是,由于他们并没有真正看见它,对于这颗星到底长啥样,科学家们只能依靠想象。

  在葛健看来,瓦肯星由于潮汐锁定,可能一半寒冷,一半炎热。

  潮汐锁定会使天体永远以同一面对着另一个天体,例如,月球永远以同一面朝向地球。

  “瓦肯星面对‘太阳’的那一面可能是很热、很干燥的沙漠,而背对‘太阳’的那一面可能会潮湿、阴冷,而且,一冷一热会让瓦肯星具有非常强烈的大气流动,风速可能会很快。”葛健说。

  葛健表示,由于瓦肯星的质量和地表引力大,那里可能还会有不少火山活动,不仅如此,瓦肯星的中心多半是液态铁,会有磁场,和太阳风作用产生极光。

  论文发表后,画家Don Davis还专门根据葛健的想象,画出了一幅瓦肯星的艺术想象图。星球上,红红绿绿的小点就代表着火山喷发和极光现象。

  葛健透露,科研团队还将对这颗行星及其周边做进一步研究。目前,世界最大的地面光学望远镜——西班牙加纳利大望远镜(GTC)的台长Romano Corradi已邀请葛健团队利用GTC进一步研究瓦肯星的性质。

  说不定,等到人类技术更加强大的那一天,我们可以直接来到瓦肯星,敲响斯波克的门:“嗨,斯波克,你在家吗?”

[责编:张佳兴]

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