近日,在华盛顿州立大学网站科学频道上,署名作者萨拉·扎斯克的文章《有些行星可能比地球更宜居》引起了不小的轰动,国内媒体相继大标题转载,大多数标题为《美德科学家称发现24颗比地球更宜居星球》,文章主要内容为美德两国研究人员宣布,在对行星年龄、质量、体积、表面温度、是否有水、与恒星距离等条件进行比对后,最终从4500颗已知地外行星中筛选出了24颗“超宜居”行星。这些行星距离地球均超过100光年,它们围绕旋转的恒星寿命比太阳长且变化更慢,因而生命体或许更容易在这些星球生长。
首先我们了解一下什么是“宜居”,对于地球生命来说“最宜居”的行星并不是地球,这是在地球上和近地轨道上都能实验证明的。例如,以蟑螂为首,各种上过空间站的昆虫都显示出在微重力下的繁殖速度比在标准重力加速度下快。小麦、玉米之类农作物在0.5大气压下生长得比标准大气压下快。地球水生植物可以在骇人听闻的二氧化碳浓度下生存。许多物种生长速度的最高点对应700ppm二氧化碳,是平时的4倍以上,在1750ppm二氧化碳下生长速度是平时的1.5倍。一些物种在10000ppm二氧化碳下生长最快。一些藻类在100000ppm二氧化碳下生长最快,在500000ppm二氧化碳下生长速度仍然超过平时。所以说,其实地球上的生命都已经忍地球很久了,大家都是凑合活着。
其次,在原文中第一段描述中,仅仅表示了“未必”和“有可能”,这种探索型科学研究文章,到了国内媒体上就变成了“事实”,去掉了“可能”二字。
我们再了解一下什么是光年,文章中提到的平均距离100光年究竟是什么概念。
1676年以前,人们普遍相信光的传播是不需要时间的。1676年,丹麦科学家O·C·罗默首先作出了光的传播需要时间的设想。他假设光的速度是有限的,并计算出以光的速度,要穿越相当于地球公转轨道直径的距离需要22分钟的时间。以今天的数据来看,他的结果等价于说光的速度每小时是214000公里。但是直到18世纪上半叶,主流科学界才逐渐接受了光速有限的想法。1728年,英国天文学家詹姆斯·布拉德雷给出了另一种测量光速的方法,得出光的速度大约是每秒301000公里。1838年,德国天文学家弗里德里希·威廉·贝塞尔首先使用“光年”一词,作为天文学测量上的单位。他测量出天鹅座61(现在也称为“贝塞尔星”)与地球之间的距离是10.3光年。
1光年距离究竟有多远呢?光年(英语:light-year)大约为9.46兆公里(9.46×1012公里或5.88×1012英里)。我们用目前飞行器来举几个例子,世界上最快的飞机可以达到每小时11260公里的时速(2004年11月16日,美国航空暨太空总署(NASA)的飞机最高速度纪录),依照这样的速度,飞越一光年的距离需要用95800年。而常见的客机大约是885公里/小时,这样飞行1光年则需要122万年。目前人造的最快物体是2016年7月5日抵达木星极轨道的朱诺号(2011年8月5日发射升空),最高速度为73.61公里/秒(即约265000公里/小时),这样的速度飞越1光年的距离约需要4073年的时间。“超宜居”星球距离地球平均100光年左右,这是什么概念?最快的飞行器也需要407300年,大约是40万年!人类搬的过去吗?
让我们再从更宏观的角度看一下这是科学事件。大约一年前,谈及宇宙的宏大和科幻的本质,刘慈欣接受采访时说:“我们的宇宙就像一座杭州城,你衣食无忧地生活在一个地下室(地球)里面,你知道外头存在着很多的地方,而你也知道你这辈子永远也打不开地下室那个门,你只能用想象力去逛那些地方。”
(作者系中国科普作家协会科普教育专业委员会副秘书长、科幻创作研究基地副秘书长)