自然


孙四周的推算公式

  注:

  t:时间

  H:哈勃常数

  RO:太阳半径

  ln:自然对数

  M:太阳质量

  G:牛顿万有引力常数

  好莱坞灾难大片《2012》、玛雅的2012世界末日预言,让很多人对未来充满恐慌。2012真的是世界末日吗?昨日,江苏教育学院附属高级中学孙四周老师,用数学公式向记者演绎了宇宙的未来,按照他的计算,在5000年后,太阳和现在相比几乎没有变化。

  这些成果出现在孙四周新近出版的专著《空间相对论——膨胀宇宙的数学原理》一书中。在孙四周老师的身上,数学几乎是个“万能工具”。此前,他曾用几何方法证明了周正龙拍摄的华南虎为假,并因此而名声大噪。

  有人说世界末日是2012 霍金说大约在200年后

  孙四周说,都错了!

近年来,世界末日论一直是热门话题。随着好莱坞灾难大片《2012》的热映和持续传播,2012更是被确切地指认为“世界末日”。这一论断和神秘的玛雅预言不谋而合,因而在世界范围内,不少公众因此恐慌莫名。

 

  世界各国的不少科学家都投入到“世界末日”这一问题的研究中。据媒体报道,有着“自爱因斯坦以来最伟大的物理学家”之称的英国传奇人物霍金,也曾就此焦点问题发表看法,他出面辟谣说:2012不是世界的末日,我们不必惊慌。宇宙的末日会在大约200年以后到来,因此我们这一辈人是安全的。

  此言一出,无异于火上浇油。把宇宙的寿命向后推延200年,仍然没有卸去人们心头的重压。霍金的良苦用心显然没有起到预想的结果。”孙四周老师表示。

  近日,孙四周出版了《空间相对论——膨胀宇宙的数学原理》个人专著。在这本书中,他用5个公理和1个定义,揭示宇宙演化的数学原理。“由此得到的太阳系寿命等的计算结果,符合美国、德国等国科学家的最新预测。”孙四周表示。

  根据孙四周的计算,他对本报记者说:“我们的太阳系现在正处于演化成熟期,相当于人类的30多岁。它仍然在膨胀,但是它很平稳。”

  太阳系的消亡肯定不是在2012年,也不是在这以后200年左右。撇开电影的夸张和艺术化不说,科学大师霍金这次是错定了。”孙四周笃定地说。

  究竟怎样计算宇宙的寿命?

  究竟怎样计算宇宙的寿命?孙四周介绍,科学研究表明,宇宙在空间上是有限的,在时间上是有起点和终点的。我们的宇宙是从很小的一个点开始,扩大而成现在这个规模。最初的宇宙,可以想象成比原子还小。经过膨胀,才有今天的太阳系、银河系、河外星云、星际空间等等。

  孙四周介绍说,根据爱因斯坦的相对论可推得,宇宙从最初的膨胀到现在,大约用了137亿年。但是,实际的观测资料不断刷新,现在已经有观测到200亿年以外的星云的记录。尽管如此,科学界还是普遍认为时间总有一个起点,就是以宇宙从一个点开始膨胀那一刻为0时刻。

  宇宙的膨胀,到现在也没有停止,而且有证据表明膨胀在加速。在孙四周的著作《空间相对论——膨胀宇宙的数学原理》中,有一个公式可以计算宇宙在任意时刻的膨胀速度。孙四周介绍,这个公式是他根据相关的公理和定义推证出来的,通过这个公式,可以计算任意一个星系从小到大的膨胀过程,从而轻易地计算出星系解体的时间表。

  这样的公式在世界上是第一个,我感到很幸运”,孙四周自豪是自己发现了这个公式,他认为他书中的观点在被实验确认之前,虽然也只是一种假说,但“这是世界上第一个用数学公理化体系给出的宇宙假说”,“希望能尽快投入实验,这也是中国人抢占宇宙学研究制高点的一个重大契机。”

  根据计算,我们所在的太阳系将在350亿年以后开始解体,持续到1100亿年以后太阳本身化为辐射消耗干净。”孙四周介绍。

  600亿年后,地球离太阳而去 

  为了解释他的计算公式,孙四周详细地给记者讲述了诸如逃逸半径、逃逸角速度、外围线速度以及旋转周期等等多个令人头晕的定义,但其据此描绘的宇宙未来变迁图却称得上波澜壮阔,气势非凡。

  根据孙四周的计算,他介绍:“由于膨胀在加速,大约69亿年后,地球已经占据了火星的轨道。除了地球,此外水星占了金星,金星占了地球,火星占了木星、木星占了土星、土星占了天王星、天王星占了海王星,海王星占了冥王星。”

  大约300亿年后,太阳膨胀到现在水星轨道上,但是它并不能灼伤水星。因为水星已经向外漂移到达现在木星的轨道上。此时的地球,已经到达现在海王星的位置上,但是那里不像现在这样寒冷,因为太阳已经向外膨胀了。”

  350亿年以后,太阳系最外围的行星——冥王星,已经从太阳系逃走了。”孙四周颇为形象地描述道:“刚进入21世纪的2006年时,我们人类嫌弃这个个头较小的小弟弟,认为它不配做我们的兄弟。国际天文学家开会,把冥王星开除出‘大行星’行列,称它为‘矮行星’——想起来还真有点舍不得它。350亿年以后,它会漂流到宇宙深空,那里只有绝对的零度(零下273摄氏度)和无边的黑暗……”

  大约400亿年以后,地球已经处于比现在冥王星还远的位置上”,孙四周介绍,“那里寒冷极了。此时的金星处在现在冥王星的位置上,太阳已经膨胀到接近现在金星的位置。”

  根据孙四周的计算,其后,海王星、天王星、土星、木星、火星将相继逃离太阳系,“大约600亿年后,地球和金星全都逃走了,只剩下水星茕茕孑立,在现在冥王星稍外一点的轨道上与太阳相顾无言。它是8大行星中最后的守望者,但它的离去也指日可待。”

  1000亿年后,太阳以“超壮观的焰火告别”

  在所有的行星都逃走后,太阳还有400多亿年的存活期,”孙四周推算,他认为,届时,太阳将作为一颗超级巨星,在宇宙的边缘部分闪耀。它的面积很大,而且还会迅速外扩,厚度变小。

  太阳内部的热核反应将减弱,因为面积增大了,能量损失也更大了,太阳的温度会稍稍变低”,孙四周认为,太阳会有一个逐渐变暗的过程,“先是最外沿撕裂,光芒陡然增大,形成一圈耀眼的光环,这个环就是现在宇宙观测中所看到的‘爱因斯坦环’,随着物质消耗的加快,‘爱因斯坦环’向内收缩,直至消失……”

  这就是太阳的离去过程。它以自身为燃料、以超壮观的焰火晚会,完成与这个宇宙的告别之礼。”孙四周含有诗意地描绘。他表示,任何事物都有其诞生和消亡的过程,太阳系也不例外,如果要说世界末日,“这个时候才是宇宙的末日”。

  经过计算,我们的太阳系现在正处于演化成熟期,相当于人类的30多岁。它仍然在膨胀,但是它很平稳。平稳到比婴儿的摇篮更舒适更安全。”孙四周介绍。

  他具体解释道:“就算按现在的尺度计算,太阳的直径目前为140万公里。从原先的70万公里增加到现在的140万公里,用了69亿年时间。平均每亿年大约10万公里,一年大约0.001公里,即每年大约1厘米。”

  即使在5000年以后,我们的太阳和现在比起来也几乎没什么变化。至于600亿年以后,地球脱离了太阳系,我们人类的未来是什么,我们现在只能想象,不需担心。”临采访结束,孙四周引用了苏轼的一句话来说明自己的观点——以其变者而观之,天地曾不能以一瞬。以其不变而观之,物与我皆无尽也。

  2012,我们会活得很好。”孙四周肯定地表示。

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  腾讯科技讯(编译/Everett)据国外媒体报道,在最新一期的《美国矿物学家》期刊上发表了一篇文章:一组科学家宣布发现了一种新矿物质,国际矿物学协会将其命名为Krotite。根据目前的分析,该物质被认为是我们太阳系中形成时间最为久远的几种矿物质之一,也是早期行星形成材料,其源头可追溯到地球以及其他行星形成之前。


Alexander N. Krot研究员和Krotite新物质

  这种新矿物质在一块陨石中被发现,该陨石编号为(NWA 1934),发现于非洲西北部,从外观上看,该矿物质的外形结构有点儿像“有裂纹的鸡蛋”。其发现过程颇有传奇色彩:纽约大学的Harold C. Connolly博士和其在美国自然历史博物馆的学生A.Sweeney Smith在研究过程中,意识到这是一块非常非常特别的、且富含钙铝的矿物,除此之外,其还可承受相当高的温度,这种温度环境与还处于星云时期的太阳系非常相似。

  接着,这个被称为“有裂纹的鸡蛋&rdquo 的矿物质被送往加州理工学院做进一步的纳米矿物学检查,该学院的Chi Ma博士又将其送到洛杉矶国家历史博物馆,该馆的矿物科学方面负责人Kampf博士对其进行X射线衍射探测后发现,该矿物质的主要成分是一种低压态钙铝氧化物(CaAl2O4),准确的说是:Ca1.02Al1.99O4。这种形态的氧化物此前从来没有在自然界中被发现过,同时也发现,该矿物的原子排列模型与一种人造耐火混凝土有些类似。


新矿物成分组成了太阳系的行星

  那我们能从这个至少在45亿年前出现的矿物质中得到什么样的结果呢,这样的研究对我们太阳系的起源是至关重要的。我们制造同类耐火材料需要至少1500摄氏度,根据这种物质形成的温度和压力特征,以及形成时间,推测这种物质很有可能是在太阳还处于星云时期形成的,也就是说,krotite是我们太阳系形成早期的原始材料之一。

  对这块陨石的研究工作目前还在继续,主要方向是致力于弄清楚它是在什么条件下形成以及如何演化的。除了krotite矿物质,该鸡蛋型结构中还包括至少8种其他矿物成分,其中至少还有一种是目前科学界所未知的。而之所以将这个矿物质命名为krotite,主要是由于夏威夷大学的Alexander N. Krot研究员在太阳系早期形成的研究方向上颇有建树,并以其名字命名。

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科学家们援用“复仇女神轨道”来解释地球大规模灭绝事件的周期性特征

   科学网(kexue.com)讯 2月21日消息,近日,科学家计算出了40000颗低质量M型矮星的运行轨道,发现其中18颗在未来10亿年内可能接近太阳系。虽然与太阳系内星体发生碰撞概率非常低,但这是一项非常值得关注的研究。

   据国外媒体报道,美国宾夕法尼亚州大学的约翰-伯钱斯基(John Bochanski)是这项研究负责人,他说:“M型矮星进入太阳系的可能性基本为零,但如果一颗M型矮星接近太阳,它将带来彗星雨。”他将这项研究结果发表在今年1月份召开的第217届美国天文学会会议上。

  另外,伯钱斯基和同事对40000颗M型矮星的轨道进行计算研究,它们是普通类型的红矮星,所有恒星中70%以上是M型矮星。恒星轨道分类计算提供了 径向速度、间距和天体的固有运动数值,研究人员基于以上数据对这些恒星运行轨道进行了未来10亿年预测,起初他们将此作为一项单独性研究,使用恒星作为银河系盘状结构的绘图工具。

  研究人员还意识到这些4000颗M型矮星不可能跳跃式地接近太阳系,并足够破坏我们的系内邻居,或许它们以“抛掷”彗星的形式进入太阳系内部。伯钱斯基说:“这就像一把手枪配备着40000颗子弹,让我们拭目以待是否有子弹能够击中目标。”

  依据计算结果,研究小组发现18颗M型矮星具有“复仇女神轨道”,一些科学家认为这些假定的矮恒星可能环绕太阳的距离越来越远,而这18颗却是随着时间接近太阳,再远离,再次接近。

  目前,科学家们援用“复仇女神轨道”来解释地球大规模灭绝事件的周期性特征,“复仇女神轨道”会已一定时间间隔来扰乱奥特星云中彗星的运行轨道,潜在酿成彗星碰撞地球的毁灭性事件。

  该研究小组的这项研究推测不确定性较大,尤其是预测未来10亿年之后的事情。这18颗危险的恒星未来与太阳系发出碰撞的概率也非常渺茫。

  伯钱斯基表示,目前我们已掌握太阳系50亿年的历史性评估。他认为未来10亿年前可能会有一颗恒星与太阳发生“亲密接触”。虽然这是一项概率较低的天文事件,但是我们通过该研究能预测出可能未来毁灭地球的天文事件。

  不过,未来人类可能已可以移居新的星球,借此来躲避灭绝之日的来临。

  (科学网-kexue.com 蜘蛛侠)

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     据英国《每日邮报》今晨报道,美国宇航局(NASA)用广角红外测量探测器最新观测数据证实了一颗叫“堤喀(Tyche)”的行星的存在。

     据悉,这是一颗位于奥特星云的行星,其质量相当于木星的4倍。这颗行星的绕日运行轨道比地球长数千倍,而这正是为什么如此长时期未曾探测到的原因。

    科学家们说,如果得以证实,它将成为太阳系第9颗行星,也是系内最大的行星。

     目前,科学家们仍在就这颗行星进行深入分析。美国路易斯安那州大学丹尼尔·威特米尔教授认为,如果确实能证实它是太阳系一颗新行星,那么这将是他和同事们有生之年非常难得的重大发现。

     据悉,堤喀行星的命名源自希腊天神,“堤喀”是掌管城市命运的天神。编译/记者 王燕

     符合行星定义:

     1.必须是围绕恒星运转的天体

     2.质量足够大,能依靠自身引力使天体呈圆球状

     3.其轨道附近没有其他物体(冥王星和海王星有交集,因此被踢出)

     绕日运行轨道:

     比地球长数千倍

    制图/毛京东

    位置:奥特星云

    水星

    金星

     地球

    火星

    木星

     堤喀

     半径一光年

     土星

     天王星

     海王星

     堤喀

     主要成分:氢和氦

     质量:相当于木星的4倍

 

 

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太阳系边缘或发现最大行星:质量为木星4倍

    科学家认为他们可能已经在太阳系边缘发现一颗新行星,其质量或是木星的4倍。它的轨道距离太阳是地球距离太阳的几千倍,这也许就是至今人们仍未发现它的原因。

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这是一个年轻恒星系布满尘埃的盘面与岩质体合并前的艺术概念图(图片来源:Andrew Fazekas)
这是一个年轻恒星系布满尘埃的盘面与岩质体合并前的艺术概念图(图片来源:Andrew Fazekas)

  新浪环球地理讯 据美国国家地理网站8月25日报道,美国研究人员表示,他们在一块陨石中发现了许多豌豆大小的矿物质,经过细致分析,发现它们是已知太阳系中最古老的物质。

  研究人员表示,这种矿物质形成于距今45.682亿年前,由此将太阳系诞生的时间向前推进了最多200万年,同时表明一颗爆炸的恒星在太阳系形成期间向这个星系喷射了大量重要物质。2004年,科学家在摩洛哥发现了一块重达3磅(约合1.5公斤)的地外陨石,给其编号为NWA 2364。

  经过最初的分析,科学家原本以为这块陨石来自于火星和木星之间的一个小行星带。然而,最新测试结果表明,陨石内残留的矿物块(称为钙铝内含物)形成于小行星带存在之前。它们可能是在部分星际气体和尘云或星云崩溃形成太阳之后才形成的,这一结论与一种太阳形成理论的说法相吻合。

  美国亚利桑那州立大学陨石研究中心助理研究员奥德丽-布维耶(Audrey Bouvier)领导实施了这项研究。她说:“在太阳星云崩塌后不久,物质开始随着气温下降而凝结,于是,这些内含物开始形成。”布维耶和亚利桑那州立大学的同事米纳克什-瓦德瓦(Meenakshi Wadhwa)在一个“原始状态”的内含物中测量了铅同位素比率,试图揭开其诞生日期之谜。

  布维耶说:“经过更正,它的年代比以前估计的提前了30万年至190万年,令其成为有史以来最古老的物质。”依宇宙时间的标准,两百万年虽是沧海一粟,但对科学家推测太阳系诞生过程具有重大意义。这一解释再次涉及同位素,此次则换成了铁-60,这种同位素形成于超大质量恒星在生命末期爆炸变成超新星的时候。

  在以前的研究中,一些科学家曾在陨石的矿物内含物中发现铁-60,并由此推断这些物质形成时间比太阳系诞生时间晚了两百万年。不过,由于现在太阳系历史比以前估计的早两百万年左右,陨石内含物中铁-60同位素的年代可能又向前推了两百万年。由于铁-60的原子数量每隔两百万年衰减一半,更改后的铁-60在太阳系中的最初数量几乎是以前估计的两倍。

  据布维耶介绍,唯一能让如此之多的铁-60进入新生太阳系的原因,可能是附近的超新星。如果最新研究得到证实,它将支持一种理论,即超新星将重金属作为孕育太阳星云的“种子”,可能在距今45.7亿年前引发了它的崩溃。

  布维耶说:“我认为重要的是,让人们认识到这种现存于太阳系中的物质是由其他恒星带进来的。超大质量恒星可能在太阳系附近爆炸,但爆炸冲击波距离太阳系较远,没有将其摧毁,相反,只是将这些重要元素输送进来,为行星和生命的形成创造了条件。”布维耶小组的研究成果刊登在最新一期的《自然-地球科学》杂志上。(孝文)

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研究显示太阳系或拥有数百万个双胞胎
研究显示太阳系或拥有数百万个双胞胎

  新浪环球地理讯 北京时间1月11日消息,据美国国家地理网站报道,最新一项研究显示,在银河系的数十亿颗恒星当中,15%可能具有太阳系的“双胞胎”。

  这项研究是建立在对拥有气态巨行星的恒星调查基础之上。气态巨行星类似于木星和土星,距其恒星十分遥远。正如太阳系中的情况一样,这些恒星与其气态巨行星相距遥远,从而产生了岩质行星在恒星适居带“茁壮成长”的广阔空间。液态水可以存在于恒星的适居带。这一结论增大了银河系内拥有类似地球的行星和其他生命形式的可能性。

  未参与最新研究的美国旧金山州立大学天文学家黛博拉-费舍尔(Debra Fischer)指出:“在寻找行星努力的头十年,我们感到有点担心——其他星系看上去与太阳系截然不同。最新研究将打消我们的疑虑,原来银河系中存在大量太阳系的‘双胞胎’。这一数据确实巩固了有关宇宙中拥有很多像地球一样宜居星球的理论。”

  天文学家认为,气态巨行星通常形成于距其恒星很远的地方,而像地球一样的岩质行星则形成于距其恒星更近的地方。不过,天文学家指出,在一些恒星系,气态巨行星会向内移动,影响更小的行星偏离其运行轨道,或是完全摧毁岩质星球。与此同时,像太阳系恒星一样的恒星系则在稳定的外层轨道拥有气态巨行星。

  领导实施这项研究的俄亥俄州立大学天文学家安迪-古尔德说:“在这些恒星系中,存在可供类地行星成长、不被甩出其轨道的空间。”此外,天文学家对木星的研究表明,处于外层的气态巨行星可以起到“引力盾牌”的作用,保护里面的岩质星球及其上面的潜在生命形式不会遭受频繁的小行星撞击。

  为寻找这种恒星系,近百位科学家加入“微透镜追踪网”(MicroFUN)项目,采用一种称为微引力透镜(gravitational microlensing)的技术探测银河系。按照这种方法,当一颗恒星从另一颗恒星前面经过时,更近恒星的引力就像透镜一样,弯曲和放大更远恒星的光。如果更近的恒星拥有绕其轨道运行的行星,观测者就可以通过被放大的光发现它们存在的微妙线索。

  根据一项对为期4年微透镜数据的分析结果,如果银河系内所有恒星都存在类似太阳系的星系,天文学家至少应该已发现6个这样的星系,但迄今为止,他们仅仅探测到一个像太阳系的星系:2006年,天文学家发现了一颗拥有像木星和木星一样行星的恒星。古尔德及同事上周在美国天文学会第125次会议上宣布,这意味着银河系内可能有15%的恒星具有像太阳系一样的星系。

  古尔德警告说,其研究小组的“非常粗略”的估计是建立在有限的数据基础之上,随着未来几年其他恒星系的发现,评估结果可能会改变。例如,有些恒星系可能仅存在类地行星,而没有气态巨行星。但我们目前还不确定这一点,因为大多数恒星距离地球过远,使得当前的观测仪器发现不了小型岩质星球。随着新的行星寻找任务(如开普勒太空望远镜)开始结出果实,这种状况可能会改变。

  瑞士苏黎世天文学会的迈克尔-迈耶表示,古尔德的发现与最近一系列研究结果相符,这些研究称像“超级地球”一样的较低质量行星在银河系可能相对常见。迈耶也没有参与古尔德的研究。他说:“结果或许是,恒星具有较低质量的类地行星最终会变成习惯而非例外。果真如此的话,揭示更小类地行星和质量更大气态和冰质巨行星之间的关联,可能有助于我们了解类地行星在银河系究竟有多普遍。”(孝文)

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【搜狐科学消息】据国外媒体报道,天文学家首次在一超级类地行星的大气层中发现了大量水蒸气和云层。科学家们通过折射的星光分析出其大气层的成分。结果显示,它的大气层富含水蒸气,甚至在地表有海洋,但由于它距离所环绕的恒星距离仅为200万公里,因此其地表的温度有200摄氏度,有生命存在的可能性不大。

   这个于2009年发现的类地行星被命名为“GJ 1214b”。它距离地球仅为40光年,直径是地球的2.6倍,质量是地球的6.5倍,是迄今发现的第二颗最小太阳系外行星。这颗有水行星被归入“超级地球”行列。超级地球是指一种绕行恒星公转,因质量约为地球的二至十倍,被归类在温度较热且较无冰层覆盖的类海王星与体积大小近似地球之行星中间的星体。

  科学家曾在其它行星和大气层中发现过水,但是在类地行星大气层中发现水蒸气还是第一次,这是近十年来探索太阳系外类地行星大气层的最新进展。哈佛-史密松森天体物理中心的系外行星观察员雅格布-毕恩(Jacob Bean)说:“这是朝探索可能适合人类居住行星这方面的工作方向迈出的一大步。”

  2002年,科学家首次检测太阳系外行星大气层,那被认为是一次巨大的成功。现在,仅仅8年过后,系外行星大气研究成为一个蓬勃发展的领域。天文学家希望最终能找到真正的类似地球的行星:有液态水和气体,以及适宜生命生存的小型岩石行星。所以分析系外类地行星的大气组成对于这项研究是至关重要的。毕恩说:“最终的目标是要设法寻找生命信号,我们要朝着这个方向努力。”

  自1995年发现第一颗“超级地球”后,天文学家又陆续探测到270多颗,大多如木星及土星般巨大,但有一些比较类似地球,下面介绍五颗最典型“超级地球”,它们的出现增强了天文学家在地球和太阳系之外找到另一颗适合生命存在的行星的信心。

  1、有水超级地球:GJ 1214b

 

 

 

  GJ 1214b是一颗表面富含大量水资源的岩石行星。这颗行星75%的表面区域被水和冰覆盖,留给岩石的区域只有四分之一左右。但由于温度太高,它无法支持地球型生命存在。但天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。

  虽然GJ 1214b的母星是一颗昏暗的红矮星,亮度只有太阳的三千分之一,但由于二者之间距离太近,仅为130万英里(约合209万公里),它的表面温度高达200摄氏度。绕母星轨道运行一周只需要38小时。GJ 1214b围绕位于蛇夫星座的红矮星GJ 1214旋转,距离地球仅为40光年。

  2009年,哈佛-史密森尼中心研究生、天文学家查克里-伯塔利用小型地面望远镜阵列发现了这颗有水行星。他表示:“尽管温度很高,但它仍旧是一个有水世界。与其它任何已知系外行星相比,这颗行星体积更小,温度更低并且与地球更为接近。”

  GJ 1214b可以说是一个热气腾腾的“水世界”。著名行星猎人、美国加利福尼亚州大学杰弗里-马西教授对这个水世界可能呈现的景象进行了推测。他说:“它可能拥有深度极高的海洋,应该呈液态。由于母星赋予的热量,存在一个类似桑拿浴的蒸汽大气层。”

  2、最小的超级地球:COROT-7b

 

 

 

  “CoRoT-7b”行星确认于2009年10月,它围绕着一颗距离地球大约480光年的恒星公转。COROT-7b的体积仅是地球的1.7倍,质量是地球的5倍。它是迄今发现的第一颗最小系外“超级地球”。尽管它的表面是岩质地表,但是由于它过于接近主恒星,白天的一面温度最高时可能达到2200摄氏度,因此它的表面并不适宜生命的存在。

  3、首颗含生命元素的超级地球:HD 189733b

 

 

 

  HD 189733b是首颗在大气中检测到了有机分子和水分子的太阳系外行星,质量与木星相当。加州理工学院天文学家卡尔-格瑞麦尔( Carl Grillmair )领导的研究小组于2008年利用哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜观测,在它周围发现了水蒸气、甲烷和二氧化碳存在的迹象。它是首批发现的拥有大气层并确定成分的系外世界。

  4、第二颗含生命元素的超级地球HD 209458b

 

 

 

  2002年,哈佛天文学家大卫-查博内欧(David Charbonneau )和同事利用哈勃太空望远镜对准这个木星大小的类地行星进行观测,首次发现了钠原子的迹象。“哈勃”和“斯匹策”空间望远镜传回的观测数据表明,在HD 209458b的大气层中同时存在着水分子、甲烷分子和二氧化碳分子。这些是支持生命存活的基本元素。

  据悉,HD 209458b是目前科学家们发现的第二颗在其上同时存在着水分子、甲烷分子和二氧化碳分子的太阳系外行星。科学家们指出,水、甲烷和二氧化碳是典型的生物标志物,它们的同时存在可极大地提高生命形态产生的几率。

  5、被直接拍摄到的超级地球:Fomalhaut b

 

 

 

  因为与地球大小相近的系外行星比较小,研究其大气的最好办法是扫除星光的干扰,对其进行直接拍照。2008年,这张照片被哈勃太空望远镜拍到,是在我们太阳系之外被直接拍摄到的行星照片之一。照片显示:400亿公里之外,被飞扬的尘土遮蔽真实面目的Fomalhaut b,中心部分的恒星耀光被行星遮挡。

  6、寻找地球双胞胎

 

 

 

  在寻找类地行星问题上,人类已经进入一个新的阶段。正是为了寻找适合生命存在的地方,所以人类才寻找比“超级地球”更类似地球的行星--地球双胞胎。天文学家表示,已经被发现的“超级地球”还只是冰山一角,而随着现代观测手段的进步和新一代技术革新,发现“超级地球”的速度会越来越快。目前,美国宇航局的开普勒航天器上搭载有人类最大望远镜,开普勒航天器也已被送入地球外轨道,它将可能首次找到适合居住的类地行星。将来,人类将可能找到围绕着类似太阳这样的恒星公转、并且适宜人类居住的行星。而一旦发现了这样的行星,科幻小说中经常出现的星际移民将可能成为现实。(尚力)

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【搜狐科学消息】据国外媒体报道,天文学家首次在一超级类地行星的大气层中发现了大量水蒸气和云层。科学家们通过折射的星光分析出其大气层的成分。结果显示,它的大气层富含水蒸气,甚至在地表有海洋,但由于它距离所环绕的恒星距离仅为200万公里,因此其地表的温度有200摄氏度,有生命存在的可能性不大。

   这个于2009年发现的类地行星被命名为“GJ 1214b”。它距离地球仅为40光年,直径是地球的2.6倍,质量是地球的6.5倍,是迄今发现的第二颗最小太阳系外行星。这颗有水行星被归入“超级地球”行列。超级地球是指一种绕行恒星公转,因质量约为地球的二至十倍,被归类在温度较热且较无冰层覆盖的类海王星与体积大小近似地球之行星中间的星体。

  科学家曾在其它行星和大气层中发现过水,但是在类地行星大气层中发现水蒸气还是第一次,这是近十年来探索太阳系外类地行星大气层的最新进展。哈佛-史密松森天体物理中心的系外行星观察员雅格布-毕恩(Jacob Bean)说:“这是朝探索可能适合人类居住行星这方面的工作方向迈出的一大步。”

  2002年,科学家首次检测太阳系外行星大气层,那被认为是一次巨大的成功。现在,仅仅8年过后,系外行星大气研究成为一个蓬勃发展的领域。天文学家希望最终能找到真正的类似地球的行星:有液态水和气体,以及适宜生命生存的小型岩石行星。所以分析系外类地行星的大气组成对于这项研究是至关重要的。毕恩说:“最终的目标是要设法寻找生命信号,我们要朝着这个方向努力。”

  自1995年发现第一颗“超级地球”后,天文学家又陆续探测到270多颗,大多如木星及土星般巨大,但有一些比较类似地球,下面介绍五颗最典型“超级地球”,它们的出现增强了天文学家在地球和太阳系之外找到另一颗适合生命存在的行星的信心。

  1、有水超级地球:GJ 1214b

 

 

 

  GJ 1214b是一颗表面富含大量水资源的岩石行星。这颗行星75%的表面区域被水和冰覆盖,留给岩石的区域只有四分之一左右。但由于温度太高,它无法支持地球型生命存在。但天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。

  虽然GJ 1214b的母星是一颗昏暗的红矮星,亮度只有太阳的三千分之一,但由于二者之间距离太近,仅为130万英里(约合209万公里),它的表面温度高达200摄氏度。绕母星轨道运行一周只需要38小时。GJ 1214b围绕位于蛇夫星座的红矮星GJ 1214旋转,距离地球仅为40光年。

  2009年,哈佛-史密森尼中心研究生、天文学家查克里-伯塔利用小型地面望远镜阵列发现了这颗有水行星。他表示:“尽管温度很高,但它仍旧是一个有水世界。与其它任何已知系外行星相比,这颗行星体积更小,温度更低并且与地球更为接近。”

  GJ 1214b可以说是一个热气腾腾的“水世界”。著名行星猎人、美国加利福尼亚州大学杰弗里-马西教授对这个水世界可能呈现的景象进行了推测。他说:“它可能拥有深度极高的海洋,应该呈液态。由于母星赋予的热量,存在一个类似桑拿浴的蒸汽大气层。”

  2、最小的超级地球:COROT-7b

 

 

 

  “CoRoT-7b”行星确认于2009年10月,它围绕着一颗距离地球大约480光年的恒星公转。COROT-7b的体积仅是地球的1.7倍,质量是地球的5倍。它是迄今发现的第一颗最小系外“超级地球”。尽管它的表面是岩质地表,但是由于它过于接近主恒星,白天的一面温度最高时可能达到2200摄氏度,因此它的表面并不适宜生命的存在。

  3、首颗含生命元素的超级地球:HD 189733b

 

 

 

  HD 189733b是首颗在大气中检测到了有机分子和水分子的太阳系外行星,质量与木星相当。加州理工学院天文学家卡尔-格瑞麦尔( Carl Grillmair )领导的研究小组于2008年利用哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜观测,在它周围发现了水蒸气、甲烷和二氧化碳存在的迹象。它是首批发现的拥有大气层并确定成分的系外世界。

  4、第二颗含生命元素的超级地球HD 209458b

 

 

 

  2002年,哈佛天文学家大卫-查博内欧(David Charbonneau )和同事利用哈勃太空望远镜对准这个木星大小的类地行星进行观测,首次发现了钠原子的迹象。“哈勃”和“斯匹策”空间望远镜传回的观测数据表明,在HD 209458b的大气层中同时存在着水分子、甲烷分子和二氧化碳分子。这些是支持生命存活的基本元素。

  据悉,HD 209458b是目前科学家们发现的第二颗在其上同时存在着水分子、甲烷分子和二氧化碳分子的太阳系外行星。科学家们指出,水、甲烷和二氧化碳是典型的生物标志物,它们的同时存在可极大地提高生命形态产生的几率。

  5、被直接拍摄到的超级地球:Fomalhaut b

 

 

 

  因为与地球大小相近的系外行星比较小,研究其大气的最好办法是扫除星光的干扰,对其进行直接拍照。2008年,这张照片被哈勃太空望远镜拍到,是在我们太阳系之外被直接拍摄到的行星照片之一。照片显示:400亿公里之外,被飞扬的尘土遮蔽真实面目的Fomalhaut b,中心部分的恒星耀光被行星遮挡。

  6、寻找地球双胞胎

 

 

 

  在寻找类地行星问题上,人类已经进入一个新的阶段。正是为了寻找适合生命存在的地方,所以人类才寻找比“超级地球”更类似地球的行星--地球双胞胎。天文学家表示,已经被发现的“超级地球”还只是冰山一角,而随着现代观测手段的进步和新一代技术革新,发现“超级地球”的速度会越来越快。目前,美国宇航局的开普勒航天器上搭载有人类最大望远镜,开普勒航天器也已被送入地球外轨道,它将可能首次找到适合居住的类地行星。将来,人类将可能找到围绕着类似太阳这样的恒星公转、并且适宜人类居住的行星。而一旦发现了这样的行星,科幻小说中经常出现的星际移民将可能成为现实。(尚力)

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腾讯科技讯(嘟嘟/编译)据国外媒体报道,科学家通过研究45亿年前含有铬-54的超新星残迹发现,超新星将大量的细密颗粒输送到崩溃形成太阳系的气体云和尘埃中,而且这些元素的比例在太阳系行星中是不相同的。芝加哥大学的地球物理学家尼古拉斯·达普哈斯(Nicolas Dauphas)和同事在2010年9月10日出版的《天体物理学》杂志上发表了他们的这一研究结果。

科学家之前在陨石中发现铝-26和铁-60,在地球上没有这两种同位素,科学家据此认为,超大质量恒星在生命末期爆炸形成超新星,可能触发了太阳的诞生。这两种同位素可能来自于称作“II型超新星”的超新星,超新星是超大质量恒星爆炸产生。

克莱姆森大学天体物理学教授布拉德利·迈耶(Bradley Meyer)称:“这种现存于太阳系中的物质可能是由其他恒星带进来的,超大质量恒星可能在太阳系附近爆炸,将这些元素输送进太阳系”。达普哈斯和他的同事在加州理工学院利用离子探针在超新星残迹中探测到铬 -54。这些超新星微观颗粒直径只有100纳米,比人类的直径细1000倍。

研究结果表明,超新星将大量的细密颗粒输送到形成太阳系的气体云和尘埃中。早期太阳系中,通过动力学过程将这些颗粒重新按照大小排列,因此在太阳系的行星中,这些元素的比例是不相同的。

 

45亿年前超新星残迹揭示太阳系诞生初期秘密

芝加哥大学的地球物理学家达普哈斯和同事研究45亿年前含有铬 -54的超新星残迹

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