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世界上有几个地球
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世界上只有一个地球首先第二个地球必须是类地行星.如果发现在茫茫宇宙中还有一个像地球这样的行星,而且上面还有生命,那么对生活在地球上的人类来说,将是个感人兴奋的消息. 不久前,日本一些科学家成立了“日本类地行星探索计划”工作组,专门负责探索太阳系外的类地行星.倡导成立这个组织的科学家之一松原敏雄是日本国立宇宙科学研究所的研究员.他在接受新华社记者的采访时说,工作组首先要进行的工作是,寻找太阳系外究竟有没有像地球这样的行星,然后才是探测上面有没有生命存在. 现在,虽然人类没能直接观测到太阳系外的行星,这个工作组由50多名日本科学家组成.工作组的工作已经启动,目前正在制定具体的探索计划,并打算向政府申请预算,以获得国家的承认和资助.但这并没有影响世界各国的科学家对类地行星的探索.1995年,科学家们间接地证明了太阳系外有行星,即根据恒星的亮度变化证明它的附近有行星.如今,科学家证明太阳系外存在的行星数量据说已超过70颗.但是,至今谁也不敢断定,它们就是类似地球的行星,更不用说上面有无生命了. 据松原敏雄介绍,工作小组自2001年8月成立以来,已经举行了两次研讨会,确定了今后的研究目标.它们是：直接观测太阳系外的类地行星；完全测量太阳附近的大约150个星球；对大约50个天体的大气构成,特别是水和二氧化碳等进行光谱分析；对大约5个天体的生命指标,特别是氧气和甲烷等进行高灵敏度的光谱分析,并就一般天体（数百个）进行超高分辨率的观测. 关于观测手段,松原说,正在考虑的有两种,一是使用日本“H2A”火箭发射的四颗红外线探测望远镜；二是利用美国“哈勃”太空望远镜或专门的宇宙望远镜.松原认为,寻找类地行星是全人类的共同课题,日本一国难以胜任,最好是与欧美各国进行合作. 不能用望远镜来寻找类地行星 目前科学家们探索地外生命仍以地球上的生命过程为样板,设想生命诞生并繁衍应在类似地球这样的行星上.这样的类地行星特征应该是有坚硬的岩石表面,有大气层,有液态水,有适宜的温度.这样的行星应环绕一颗中年稳定的恒星,沿着近似于圆形的轨道运动,与所环绕恒星的距离适中.从整个宇宙看,生命对环境的要求是非常苛刻的.寻找太阳系外的行星系是探测太阳系外生命最基本的环节. 北京天文台的李竞认为太阳系外是否存在着类地行星,还是一个哲学观念.可以肯定地说,目前没有发现任何一个太阳系外的类地行星.我们现在可以非常清楚地知道：不能用望远镜来寻找类地行星. 20世纪初,有人开始探测太空,不是使用望远镜,而是采用分光方法.在太阳系里,木星等行星围绕太阳转动,事实上,他们是共同围绕太阳的一个共有重心转动.恒星也有一些摆动,这样就会给探测带来困难. 同时,探测太空还要受一些的因素的影响.一是地球的自转,一是太阳的自转,还有地球的公转,星星位移的变化,仪器也会发生变化.1964年,有人宣布大约离地球6光年远的地方有行星.但是,这个结果,其他天文台却无法作出来同样的结果.所以,这就存在着问题. 比如：1999年12月,英国圣安德鲁斯大学的卡梅伦博士曾宣布,他领导的小组从一颗恒星的光芒中分离出了行星反射的微弱光芒.这是科学家首次声称直接观测到太阳系外行星,因此引起了国际天文学界的广泛关注.根据卡梅伦等当时发表于英国《自然》杂志的论文,这颗行星围绕牧夫座附近的一颗恒星运转,该恒星距地球约50光年.但是后来,卡梅伦博士在英国曼彻斯特举行的国际天文学联合会大会上承认,他们进行的重复研究无法证明原先结果的可靠性,因此他怀疑该结果可能是错误的. 随着天文观测技术不断进展,寻找太阳系外行星系的观测手段已从可见光波段发展到红外波段,望远镜已从地面移到太空.20世纪80年代,红外天文兴起了.通过红外来探测,天文学家发现：不止一个恒星的周围存在着物质盘（类似土星周围的光环）.天文学家从而看到了太阳系的前身.盘上物质汇集着一个个行星.这是天文史的一个大进展.太阳系只有一个样本的哲学思想已经变成了还有其他太阳系的存在的科学依据. 20世纪90年代初的技术有了很大的进步,使得测定准确度每秒13米成为可能.于是,人们把这个新技术引入了天文领域.1994年,天文学家探测到了太阳系外的行星的存在,这个成果成为当年的十大科技成果之一. 1989年“旅行者2号”飞船飞离太阳系之前,曾回过头来给太阳系拍了一张“留恋”的照片,此时它离太阳的距离约为45亿公里.在这里太阳已只是一颗亮星而已.而水星已淹没在太阳的光芒中,火星、天王星、海王星和冥王星都很暗,包括地球在内的其它4颗行星也只是一些模糊和不模糊的光点而已.如果从其它恒星来观察我们太阳系,距离至少还要远2000倍,这时,很难分辨太阳有没有行星. 为了追寻太阳系外的行星,天文学家另辟蹊径.他们清楚：行星绕恒星公转时,由于万有引力的作用,恒星也不是完全在中心,而是在中心附近轻微地摆动,这有点像一名重量级的大胖子和一名穿上隐身衣的小姑娘跳交际舞,大胖子还是会有轻微的摆动,从他的周期性摆动,可以推测出他身旁有一名身轻如燕的隐身舞伴.天文学家使用高精度视向速度测量的光谱方法搜寻太阳系以外的行星.我们在日常生活中会发现,当高速的火车驰近时,火车的鸣叫声显得尖锐刺耳,而当火车离你而去时,就显得平和,这就是“多普勒效应”.同样道理,当恒星向我们接近时,它的光谱线就会向紫光方向偏移,当恒星离我们远去时,光谱线就会向红光偏移.这种光谱线的周期性摆动虽然微乎其微,但是瑞士日内瓦天文台还是用它于1995年在“飞马座51”这颗恒星周围发现了第一颗太阳系外行星.此后,世界各地的大望远镜都先后投入搜索的竞赛之中,至今已发现了将近80颗太阳系外行星. 李竞说,现在的问题是人们感兴趣的是太阳系外的类地行星.类地行星要具有固态的表面,要有水圈,这样,才可能会有类似地球上的生命. 这种生命应该按照生物起源的规律进行演变；从低级到高级,从高级到文明,从文明到科技文明,文明社会再发展到科技社会.只有对方有了科技的文明,地球上的人类才有可能与对方取得联系.现在发现的太阳系外行星有80个,但是没有一个是类地行星,毫不例外的都是类木行星. 目前在太阳系以外所发现的大部分行星,其体积大多类似木星,基本上因其四周多为氦气和氢气而不适宜生命生存.两颗土星般大小的行星的发现,加强了“行星犹如雪球”的理论,从小的岩石块到大尘环,围绕着它们的太阳浮动.加州柏克莱大学的马尔西教授说,“这好比我们从远处看海滩,先前我们看到的是大石头,差不多像木星大小.现在我们看到岩石,体积犹似土星或者更小.我们仍然没有能力发现像地球大的行星.这样的行星其体积应差不多是我们从远处看到沙滩的小卵石.” 21世纪的一个重大任务就是寻找太阳系外的类地行星,前景是光明的.在21世纪的头几十年,人类就会发现太阳系外的类地行星.另外,还有一个终极目标就是：寻找地外文明!但是,目前这仍停留在一种哲学观念上. 未来10年内很难发现 太阳系外类地行星? 日内瓦观象台台长米切尔·麦耶接受德国《明镜》周刊采访时说,迄今为止还没有人发现第二个太阳系,而且在今后的10年内人们也将不会发现像地球大小的太阳系外行星. 米切尔·麦耶是著名的天文学家,1995年他与同事一起在飞马座发现了围绕一颗恒星转动的行星.这是人类有史以来第一次发现太阳系外行星,从而证实了科学家多年的猜想：除了我们的太阳系拥有行星外,在宇宙中也存在行星.他因此而一举成名,被誉为“太阳系外行星之父”.所谓太阳系外行星是指在我们的太阳系外围绕一颗恒星转动的行星,由于行星不发光,因此不容易被发现.那么,是什么原因促使米切尔·麦耶强调在今后的10年内发现不了地球大小的太阳系外行星呢? 原来,天文学家曾经宣布,他们在大熊星座发现了两颗行星.媒体随即欢腾雀跃,说这是“第二个太阳系”,有的甚至说“发现了第二个地球”.麦耶等严肃认真的科学家们认为,这未免有些过分牵强.正如米切尔·麦耶所说：“根本不能说发现第二个地球.我们目前虽然拥有功能强大的观察仪器,可以发现很多太阳系外行星,但是迄今为止没有人发现第二个太阳系,更不用说第二个地球了.”据介绍,在大熊星座发现的那两颗行星,大小分别是木星的1.5倍和3／4,而且都是气态的. 我们知道,生命不可能在恒星上存在,高级生命只能在行星上存在.科学家更认为,只有在与地球大小相当的行星上才有高级生命存在的条件.而迄今为止天文学家还没有发现这样的行星.米切尔·麦耶指出目前天文学家采用的方法是,根据观察恒星受到围绕它转动的行星重力的吸引引起的轨道偏差来发现行星.现在的技术水平只能观察到每秒3米以上的轨道偏差,而地球大小的行星引起的轨道偏差在每秒8厘米的量级.不过,麦耶教授并不悲观,他说,美国航天局预定在2010年左右发射TPF(“陆地行星发现者”)天文望远镜,该望远镜能直接观察50光年距离内的行星.依照麦耶教授的说法,有了天文望远镜的帮助,科学家也许要10年到15年后才能发现地球大小的太阳系外行星.那时人们就可以研究太阳系外行星上到底有无高级生命了.参考资料：搜索类地行星
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[摘要]消亡之日终会到来，但问题是，在那一天到来之前，我们还剩下多少时间呢？据国外媒体报道，所有生命都有消亡的一天，地球上的生命也是如此。消亡之日终会到来，但问题是，在那一天到来之前，我们还剩下多少时间呢？化石记录显示，地球已经有35亿年历史了。这段时间里，地球曾被冰冻过、被陨石撞击过、被有毒物质污染过、甚至被致命辐射照射过。显然，要想完全摧毁这颗行星，并不是件容易的事情。但仍有许许多多潜在的危险威胁着我们的星球。到底是什么样的灾难，会最终将地球变成一个寸草不生的世界呢？火山爆发预测时间：0~1亿年内？不确定地球上的生命离完全灭绝最近的一次，大概是两亿五千万年以前的二叠纪末大灭绝。那次事件造成了百分之八十五的生命从地球上消失，海洋中则有百分之九十五的生命灭绝。没人能确定当时到底发生了什么，但考虑到当时的火山活动十分活跃，这样的事情似乎并不是巧合。今天，我们会为黄石这样的超级火山喷发感到担心。但和两亿五千万年前的那次火山爆发相比，那就是小巫见大巫了。那时，西伯利亚的火山活动规模十分庞大，持续的时间也很长，火山灰形成了一片有八个英国那么大的区域。这么大规模的火山爆发极其罕见，但绝不是天方夜谭。挪威奥斯陆大学的亨里克·斯文森（Henrik Svensen）表示，我们不知道这样的灾难什么时候会再次降临到地球上。在两亿年之前、一亿八千万年前和六千五百万年前，也发生过类似规模的火山爆发事件，可见规律性并不强。但可以肯定的是，这样的事情总会再度发生的。而当它真的发生的时候，问题就变成了，它会带来什么样的后果。斯文森的研究表明，超级火山爆发导致物种灭绝的能力取决于火山爆发的地理位置。他之所以得出这样的结论，是因为两亿五千万年前的那次火山爆发也许并不是大规模物种灭绝的直接罪魁祸首。真正害死它们的，也许是盐。西伯利亚的盐储量十分丰富。而斯文森认为，在被火山活动带来的热量烘烤之后，这些盐会释放出大量破坏臭氧层的物质。因此，地球上的物种不得不面临有害的宇宙射线的照射，大多数生物也因此灭绝。坏消息是，目前地球上仍有大量的盐。“东西伯利亚是地球上盐储量最丰富的地区之一，”斯文森说，“巴西的近海地区也有许多盐。”倘若上述地区发生了大规模的火山爆发，许多物种便会随之灭绝。但不大可能所有生物都消失殆尽，毕竟，在二叠纪末大灭绝时，尽管物种大量死亡，但像细菌这样的单细胞生物却安然无恙地挺了过来。小行星撞击预测时间：四亿五千万年之内？当今世界里，恐龙和小行星的宿怨似乎已经成了常识。既然一颗巨大的小行星造成了世界上最大的动物——恐龙的灭绝，如果再来一颗的话，会造成地球上所有的生命消亡吗？和上一个问题类似，这同样取决于小行星撞击地球的位置。我们知道，地球也曾遭到过几次大型小行星的袭击，但它们似乎并未造成大规模的物种灭绝。加拿大曼尼古根陨石坑（The Manicouagan 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Holme）说道。他还表示，地磁场方向的改变会对磁场产生一些奇怪的作用，但不会“对生物造成严重影响”。那么，地球磁场最终有可能完全消失吗？剑桥大学的理查德·哈里森（Richard Harrison）认为，至少短时间内是不可能的。这是因为，要发生这样的事情，地核必须完全成为固态才行。而目前，只有内地核才是固态的，外地核则是液态。“内地核每年仅变厚1毫米，”哈里森说道，“而液态的外地核厚达2300千米。”伽马射线爆发预测时间：50万年之内，一颗名叫WR 104的恒星很可能会造成一次伽马射线爆发，但很可能避开地球我们在宇宙中是一叶孤舟吗？如果不是的话，我们为什么还没有和外星文明取得联系呢？也许我们可以把过错归到另一个致命因素上——大规模的伽马射线爆发（GRBs）。伽马射线爆发是由星体大爆炸导致的，比如说，当一颗巨大的恒星爆炸时，或者两颗恒星相撞时，就会释放出大量伽马射线。从理论上来说，长时间的伽马射线爆发会使地球臭氧层瓦解，导致地球上的生物直接暴露在致命的紫外线照射之下。2014年，西班牙巴塞罗那大学的劳尔·西门内斯（Raul Jimenez）和以色列耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University）的茨维·皮兰（Tsvi Piran）共同进行了一项研究，认为宇宙中有许多区域经常产生伽马射线爆发，因此不适宜生命存在。但地球所在的区域也许并没有这一困扰。伽马射线爆发通常发生在星系中央地带，或是恒星密集的区域，而地球这两点都不符合。“现在地球上之所以存在生命，是因为地球还没遇到过长时间的伽马射线爆发，而如果真的遇上了的话，那将会导致所有物种一并消亡，”西门内斯说道，“如果地球比现在更接近银河系中央的话，生命也许就不复存在了。”他们认为，地球也许偶尔受到过伽马射线爆发的影响，并在化石记录中留下过蛛丝马迹。约四亿四千万年以前，地球上发生了奥陶纪志留纪物种大灭绝，造成许多物质消失，而科学家认为，正是伽马射线爆发导致了这一事件的发生。但即便真是这样，地球上的生物也不大可能因为伽马射线爆发而全部消亡。虽然不断有人发出警告，认为致命的伽马射线爆发总有一天会导致所有物种灭绝，但近距离内，还没有哪颗恒星可以对我们造成这样的威胁。更振奋人心的消息是，伽马射线爆发的几率正在不断减小。伊利诺伊州费米实验室的詹姆斯·安尼斯（James Annis）对相关数据进行了研究，估算出每十亿年之内，每个星系只需遭受5至50次伽马射线爆发。而银河系何其广阔，这样的事件发生在地球附近的几率实在是微乎其微。就算哪次不走寻常路的伽马射线爆发当真击中了地球，安尼斯也认为，它不可能除去地球上所有的生物，因为海水本身就是绝佳的防辐射利器。“我不相信伽马射线会将所有海洋生物赶尽杀绝，”他说，“我也很难相信它会造成海水鱼类的大规模灭绝。我认为伽马射线爆发会杀光地表生物和体型较大的浅海生物，就像是沿着和生物演变相反的方向进行。”当然了，人类到时肯定将不复存在，但还会有其它形式的生命继续繁衍下去。四处乱窜的恒星预测时间：可能接下来的一百万年内就会发生数十亿年以来，太阳系中的行星们都在各自的轨道上稳定地运转。但倘若有另一颗恒星从附近路过呢？这听上去似乎不可思议，但2015年2月，纽约罗切斯特大学一支由埃里克·玛玛杰克（Eric Mamajek）带领的研究团队宣布，这一事件的确发生过——而且令人惊奇的是，就是在“不久之前”发生的。仅仅7万年以前，即地球上的物种开始走出非洲的时候，一颗名为肖尔茨星（Scholz’s star）的红矮星从太阳系外围擦肩而过。它穿过了一片名为奥尔特云（Oort cloud）的地区，那里稀疏地分布着一些细小的冰块，离太阳系行星相隔甚远。这并不是第一颗从太阳系穿行而过的恒星，也不会是最后一颗。科学家们预计，在接下来的几百万年间，还会有几颗游离的恒星掠过太阳系。同样是在2015年2月，德国海德堡麦克斯·普朗克天文研究所的科尔林·贝勒·琼斯强调，有两颗恒星必须引起我们的关注。Hip 85605在24万年至47万年间可能接近地球，GL 710则会在130万年之内来到我们附近。玛玛杰克表示，GL 710“比肖尔茨星稍大一点儿”，但离我们的距离更远。尽管如此，GL 710或Hip 85605到底有没有可能对地球上的生物造成威胁呢？用三个字来回答，“不可能”。“仅有一颗恒星从奥尔特云中穿了过去，这并不能说明地球已经危在旦夕。”贝勒·琼斯说道。这几颗恒星都可能导致奥尔特云中的细小天体飞向地球。但就像我们已经知道的那样，就算它们真的击中了地球，也不太可能导致所有生物灭亡。从理论上来说，如果某颗较大的游离恒星在穿过奥尔特云时变成了超新星的话，我们倒有理由感到惊慌，因为它会向太阳系内部发射致命的伽马射线。“超新星离得越近，电离辐射就越强。离我们的距离近10倍，辐射剂量可以大上100倍。”贝勒·琼斯说道，“这已经足够造成大规模伤亡了。”但他还表示，这种“完美风暴”发生的可能性是微乎其微的。如果一颗游离的恒星从太阳系内部穿过，造成的危害也会大许多，但这种事发生的几率同样极小。“我们目前还不知道有哪颗恒星会进入太阳系内部。”贝勒·琼斯表示。因为太阳系太小了：从地球到太阳的距离只有从地球到奥尔特云边缘距离的五万分之一。研究人员能找出无数种可能对地球造成威胁的因素。2015年2月似乎是收获颇丰的一月：另外一项研究认为，我们应当对银河系中的“暗物质”保持警惕。但玛玛杰克认为，我们对暗物质所知甚少，因此完全没必要担心。“我们不知道暗物质粒子到底是什么，也不知道它们湮灭并产生能量的形式是什么。”实际上，综合这么多研究来看，最有用的信息应当是，在接下来的数十亿年里，不会有什么太阳系外的威胁造成地球上全部物种的死亡。“地球上肯定有一些物种，能挺过几乎所有的大型灾难。”玛玛杰克说道。唯有生命本身值得畏惧预测时间：5亿年内然而，有那么一种毁灭性的力量，很可能造成所有物种的消亡。距西雅图华盛顿大学的皮特·沃德（Peter Ward）称，生命最大的威胁或许就来自于生命本身。他将这一理论称为“美狄亚假说”（Medea hypothesis）。这一命名是为了向著名的盖娅假说（Gaia hypothesis）致敬。盖娅是希腊神话中的大地女神，盖娅假说认为，是地球上的生命自身使得地球适于生存。而美狄亚则是希腊神话中一名杀害了自己的子女的人物。沃尔德认为，地球历史上许多次大规模物种灭绝，都是由生物自身导致的。比如说，约23亿年前，新型光合生物向大气中释放了大量氧气。而此前地球上从未有过游离状态的氧气，因此微生物们难以适应，发生了大规模灭绝。接着，四亿五千万年前，陆地植物首次出现。植物根系扎破了岩床，加快了岩床中的矿物质与空气中的二氧化碳发生的化学反应。这使大气中的二氧化碳被“固定”住，减轻了温室效应，结果导致了冰河时期的到来。沃德表示，在遥远的未来，这些事件会对地球产生极其严重的影响。随着太阳年龄不断增加，太阳的温度也在上升，导致地球温度上升。这意味着，岩石与大气中的二氧化碳的反应会加快——植物的根系也会加快这一进程。久而久之，大气中的二氧化碳被消耗殆尽，植物也就无法进行光合作用。随着植物的灭亡，动物也活不长了。沃德认为，这一系列事件都会在不远的将来发生，也许就在5亿年之内。到时，地球上还有微生物，但它们也将变得非常脆弱。“如果地球上只剩下少数微生物，而且没有坚强的生态系统，物理上的干扰就会造成大规模的物种灭绝。”沃德说道。沃德表示，类似于阿加莎·克里斯蒂1934年发表的小说《东方快车谋杀案》中所描写的案件，要想除去地球上所有的生物，也许需要几名“凶手”同时动手。“它们的规模可能很大，甚至是像地核停转那样的超大规模事件。总之，单个因素是不可能导致所有生物灭绝的。”但如果在地球上的生物大量减少之后，又有一颗巨大的小行星或者伽马射线爆发袭击地球，大规模灭绝就可能接踵而至了。搜寻地外生物的科学家也认为，地球很可能在自己的灭绝中占有一席之地。太阳膨胀预测时间：10亿年至75亿年之间如果上述事件均未发生的话，太阳迟早会把我们干掉。我们的恒星将我们笼罩在它的光芒之下，并为几乎所有地球生物提供生命所需的能量。但它并不会永远这么友好下去。我们已经观察到，太阳的温度在不断升高。它迟早会变得超级热，导致地球上的海水全部蒸发，并引发无法掌控的温室效应，使地球温度急剧上升。这一进程将在约10亿年后开始，除了最最顽强的微生物之外，其它生物都在劫难逃。但还不止这样。约50亿年之后，太阳会开始膨胀，成为红巨星。75亿年后，它的边界将越过地球现在所在的位置。也就是说，膨胀的太阳会将地球吞噬掉，毁灭掉。也有理论认为，地球或许能逃过一劫。随着太阳体积膨胀，它的质量也将随之下降，因此地球和太阳之间的距离会变大。但从2008年进行的计算来看，这还不足以拯救我们的星球。倘若真是这样的话，唯一的希望就在于人类自身了。如果到时还有人类存活，他们的科技也许能让他们将地球移到安全的地方去。否则，地球上的生命最多也就能活75亿年了。
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