中国科学家提出#寻找地球#2.0计划:拟探测距地球32光年的100个#恒星#

◎ 科技日报记者 金凤

宇宙中是否有其他生命的存在,又是否有适合人类居住的第二家园,千百年来,吸引科学家们将探索的目光投向宇宙更深处。

近日,记者从中国科学院紫金山天文台获悉,中国科学家们提出一项“近邻宜居行星巡天计划”(以下简称“CHES”),计划发射一个1.2 米口径的高精度天体测量空间望远镜,在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间,拟探测距离地球约32光年的100个类太阳型恒星,期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。

“就宇宙演化而言,我们无法预知地球环境在50-100年后会发生什么。我们试图探寻,宇宙中特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星,进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽告诉科技日报记者,科学家们希望通过执行这项计划,为寻找“地球2.0”带去一双慧眼。

将寻找与地球质量相当,处于宜居带的近邻行星

人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来,已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异,涉及热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。

2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗在宜居带的类地行星。2016年,天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b,其最小质量为1.3个地球质量,公转周期仅为11.2天。

“太阳系内的宜居带在火星与金星之间,地球正好身处其中。”季江徽介绍,天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道范围称为“宜居带”。

在“宜居带”内, 行星表面平均温度能够维持液态水稳定存在,因此可能拥有与地球类似的生命存在的条件。同时,这里的恒星辐射和活动性不会太强, 以免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离, 甚至剥离行星大气。

“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗,但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍,相当于一个个‘超级地球’,它们绝大多数距离地球遥远,达上千光年。而且在发现的行星中,很多位于红矮星周围,红矮星表面温度低于3500开尔文,而且空间环境恶劣,会有强烈的耀斑,所以我们更关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围,有没有宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说,CHES计划要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”,就是和地球质量相当,轨道处于宜居带,大气或者表面可能有液态水来维持生命存在的行星。

“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“即使人类现在没有能力达到这些类地行星,也并不影响我们思考人类在宇宙中将何去何从,去发现是否还有与地球一样的行星。”季江徽表示。

能勾画系外行星轮廓的凌星法,难以给行星“称重”

在浩瀚的星空,地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球,吸引着各国科学家不遗余力地进行深空探测。他们在太空和地球,部署一个个“行星猎手”捕捉行星踪迹。

在太空中,美国的“开普勒”空间望远镜和“苔丝”卫星接棒探测系外行星,迄今共发现了3400多颗。

在地面,西班牙-德国的CARMENES项目,利用西班牙南部的3.5米口径望远镜,结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星;加拿大-法国-夏威夷望远镜开发的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的“宜居带行星探测仪”则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。

季江徽介绍,目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。

“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“在宇宙中大约73%的恒星为红矮星,由于红矮星有效温度低、宜居带距离主星近,质量和体积小,因此红矮星周围的行星易于被凌星法和视向速度法探测到。”季江徽解释,“凌星”指的是当行星从恒星前方经过时,会遮挡恒星发出的光,所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件,这就好比金星凌日,金星从太阳表面缓慢移动时,把太阳的极小一部分挡住,太阳看上去就变暗了。凌星观测可以根据恒星光度的周期性变化,来推测系外行星的大小和轨道周期。但季江徽并不讳言,凌星法虽有效,但探测效率受限。

“首先,想看到凌星现象,对行星的公转轨道有特殊要求,行星需要正好通过恒星朝向地球的方向,几乎在观测者的视线方向;但行星的轨道是随机分布的,所以有的空间望远镜探测到的凌星的发生概率只有千分之五。其次,恒星光度减弱变暗,有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的,因此凌星法还需要地面其他探测方法证认。所以即便目前‘苔丝’观测到近4000个行星候选体,但能证认的只有200多颗行星。第三,凌星法仅能测出行星的半径,无法直接给出行星的质量,而行星质量是刻画地球2.0的关键参数。”季江徽说。

创新探测方法,CHES探测精度将达微角秒级

与苔丝等卫星采用凌星探测方法不同,CHES计划将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法,精确测量一颗目标恒星和6-8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距,这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。

“通俗地说,如果一颗恒星周围存在行星,行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后,恒星摆动幅度越小,说明其周围行星的质量越小,反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化,就能发现恒星周围是否存在宜居行星,并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。

在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”,需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示,CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜,可实现全视场近衍射极限成像。

系外行星艺术构想图。
根据计划,CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道,并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间,期间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测,其中每颗恒星观测不少于50次,预计发现约50颗类地行星。

CHES的探测精度将达到前所未有的微角秒级,季江徽打了个比方,“这相当于在地球上看向月球,分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说,CHES团队经过多年的努力,在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破,可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项,将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。

季江徽表示,这一任务除了探测宜居行星外,对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。

如果CHES能成功 “捕捉”到这些类地行星的轨迹,如何判断它们会不会成为宜居的“天选之子”?季江徽解释,“除了判断行星的质量、是否宜居,还要看它们是否有水、氧气,看看这些行星与已经发现的行星有何差异等。”此外,生命的稳定存在还有许多其他条件,如以供生命产生的足够长的恒星和行星寿命,适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。

距离地球32光年的宜居带类地行星,人类又如何能够抵达?季江徽畅想,“这首先需要星际航行能力的加持,例如飞行速度可能需要达到亚光速,此外也需要了解这些行星的分布情况,这需要对距离地球32光年的类太阳型恒星,进行全面‘星际普查’,为人类的未来发展拓展空间。”

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【帝国大梦,该醒醒了…… | #且看美国人权系列#(三)】(文/齐峰)美国近来在自己强行划设的“后院”遇到了麻烦。由于其不愿邀请古巴、尼加拉瓜、委内瑞拉领导人出席下月在洛杉矶举行的美洲峰会,拉美国家纷纷表示不满。

——来自“后院”的集体反弹

墨西哥、玻利维亚、危地马拉、洪都拉斯等国的领导人都表示,除非所有国家受到邀请,否则他们不会出席美洲峰会。阿根廷和智利也要求峰会不排除任何人。

尼加拉瓜总统丹尼尔·奥尔特加更是直言对峰会没兴趣。对于美国这种生生要把美洲峰会开成“美国峰会”的态度,奥尔特加火力全开:“美国佬自认是我们拉美和加勒比人民的主人。他们今天说我们是后院,明天说我们是前院,然而对他们来说,我们只是他们扔垃圾的院子。”

西班牙《国家报》评论称,美洲峰会被认为是拜登政府加强其在拉丁美洲影响力并重申美国在拉美地区所谓“领导地位”的绝佳机会,但现在,这场峰会更像是一场外交噩梦。

主导这场外交噩梦的,正是美国的帝国大梦。1823年,美国抛出“门罗主义”。近两百年来,美国一直把拉美视作自家“后院”,打着所谓民主、人权的旗号,置拉美各国人民的福祉于不顾,不仅大肆盘剥、滥施制裁,还大搞政治干预、政权颠覆乃至武装侵略。时至今日,美国仍把拉美当作随意霸凌的对象,让拉美苦美国久矣,难怪美国对此次峰会的安排会遭到如此之大的反弹。

——“世界历史上最好战的国家”

美国对拉美的霸凌只是美国长期奉行霸权主义政策的一个缩影。二战后,美国一跃成为世界上综合实力最强的超级大国,但仍不遗余力在全球争夺和维护霸权,追求绝对实力。有观点认为,在伊拉克战争前后,美国已成为新帝国主义国家,开始采取单边主义的新帝国战略。

军事力量是美国全球霸权的重要支柱。纵观美国建国240多年的历史,其中仅有16年没有打仗,堪称“世界历史上最好战的国家”。

为维护霸权地位,美国时常无视《联合国宪章》宗旨和国际法准则,依靠超强军事实力,直接发动战争,给世界带来动荡。仅二战结束后,美国就发动或参与了朝鲜战争、越南战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争等多场战争,导致极为严重的人员伤亡和财产损失,造成巨大人道主义灾难。

支撑美军在海外狂轰滥炸的,是美国持续高企的军费支出。瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所今年4月发布的2021年全球军费开支趋势报告显示,美国2021年军费达8010亿美元,在全球军费总支出中占比38%,约等于其身后十个国家军费的总和。根据拜登政府向国会提交的2023财年预算案,国防开支高达8133亿美元,是美国有史以来最高的年度军费预算。

用美国麻省理工学院政治评论家与社会活动家乔姆斯基的话说,美国并不面临任何实际存在的安全威胁,但仍在疯狂地进行军备。

然而,美国频繁的海外军事行动和巨额军费除了让少数政客和军火巨头获利外,却令绝大多数美国民众背上了沉重的负担,更对世界和平与稳定构成严重威胁。

——“退大群、建小群”

新帝国主义者不仅在海外狂轰滥炸,还肆意玩弄国际规则,破坏国际秩序。

尽管美国主导建立了战后一整套关于世界政治经济的国际制度和规则,而且时常把“基于规则的国际秩序”挂在嘴上,但美国对国际秩序的真正态度始终是合则用、不合则弃。所谓“规则”只用来要求别人,从不认真约束自己。“基于规则的国际秩序”的实质不过是让美国主宰世界的“霸权秩序”。

毁约退群,是美国近年来给世界留下的深刻印象。任何被认为有损美国利益的“群”,都可以一退了之。这样的行为不但令多边主义受到严重损害,而且削弱了以联合国为核心的国际体系。

美国一边“退群”,一边热衷于“建群”,但建的都是排他性极强的群。虽然拜登政府上台后不断宣扬“回归多边主义”,实际上却是以意识形态划线搞“小圈子”,强推“价值观外交”,企图挑起对抗。除了传统的“五眼联盟”“七国集团”,近些年产生的“澳英美联盟”“四方安全对话”等皆属此类,但它们显然无法代表多边主义和整个国际社会。

对此,中国外交部发言人表示,美方近年来违背多边主义精神,频频毁约退群,在安全领域固守冷战思维,拉帮结伙,极力构建各种“小集团”“小圈子”,是国际秩序的最大威胁。美国东西方中心高级研究员罗伊也指出,依靠共同的政治价值观来建立联盟可能是一个代价高昂的错误。

——美元霸权在全球“割韭菜”

长期以来,美国利用美元霸权地位,使全世界财富的创造和流动都服务于美国利益,在全球范围内不断“割韭菜”。这也是新帝国主义的一个显著特征。

国际贸易领域长期存在这种现象:美国印制美元,世界各国在全球贸易中将资源和商品置换成美元,再购买美国国债和企业证券充作本国外汇储备,这样美元又回流到美国,支撑了美国经济。德斯坦在担任法国财长时把这一现象称为“过度特权”。

倚仗美元霸权,美国多年来一直享受着几乎不受限制印钞的超级特权。美国根据自己的经济周期,在“开闸放水”和“关闸断流”之间反复切换,在美元大进大出过程中洗劫各国外汇储备,掠夺全球特别是发展中国家的财富,攫取巨额收益,成为全球最大的寄生性和腐朽性国家。

每逢金融危机,美国就祭出量化宽松政策,通过超发美元把危机转嫁给全世界。这些超发的大量美元流动到世界各地,给全球经济和金融市场带来巨大冲击。正如美国前财长康纳利所言:“美元是我们的货币,却是你们的问题。”

美国不断开动印钞机的做法,终将威胁美元的统治地位。欧盟、俄罗斯、中国等已加速去美元化努力。英国《泰晤士报》就表示,美元霸权在一个全球化的多极世界中是不可持续的,竞争的大国将争相终结美元霸权时代。国际货币基金组织前首席经济学家、哈佛大学经济学和公共政策教授罗戈夫也指出,人民币终有一日会压过美元。

在此次俄乌冲突中,美国企图制造金融孤立来打击俄罗斯,岂料俄方以石油、天然气等大宗资源为“武器”实施反击,成功稳定了卢布汇率,打赢了卢布保卫战。全世界惊讶地发现,原来美元的地位并非不可撼动。说到底,缺乏实体经济支撑的美元只是在吃老本,早晚也会坐吃山空。

古往今来,任何逆历史潮流而动者都逃脱不了失败命运,追求绝对霸权、违背世界人民根本利益的新帝国主义国家显然也不能例外。既然如此,美国还不早点从帝国的大梦中醒来吗?#参考快评# https://t.cn/A6X0Mvd4


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