39光年外發現 七顆行星似地球

美國太空總署（NASA）22日舉行記者會，宣佈在地球39光年外，探測到7顆與地球大小類似的行星，環繞附近同一顆恆星運行，這些行星可能存在液態水，適合人類生存。這一驚人發現在人類史上還是首次，令科學家燃起希望，認為可能會比預期快地在太陽系外找到外星生命。

22日，美國太空總署和比利時研究團隊在NASA總部召開記者會，宣佈在距地球39光年外，發現7顆如地球般大小的行星，環繞著一顆名為「Trappist-1」的矮恆星轉動。

美國太空總署科學任務副主任祖勃勤（Thomas Zurbuchen）表示，這項重大發現告訴世人，「找到第二個地球已不是『能否』的問題，而是『何時』的問題……你可以想像還有多少個能承載生命的世界，等待我們探索。」

「我們（地球的生命）是唯一生命嗎？（Are we alone?）這個問題一直是科學界的當務之急，現在我們首度一口氣發現這麼多顆位於適宜居帶的行星，向答案邁進了一大步。」

「七大奇蹟」公轉時間短

這七顆行星位於距離地球39光年（約368.94萬億公里）的水瓶座，由於超出太陽系範圍，因此稱為系外行星（exoplanets）。Trappist-1行星系統結構緊密，七顆行星與主星的距離都小於水星和太陽的距離，半徑約為地球的0.8至1.1倍，質量約為地球的0.4至1.4倍。七顆行星只需要1.5至20個地球日，就可完成公轉，即圍繞恆星轉動一周。

領導這項研究的比利時列日（Liege）大學天文學家吉隆（Michael Gillon）說，這還是首次發現這麼多類地行星繞行著同一顆恆星，並將它們形容為「七大奇蹟」（Seven Wonders）。

3顆處宜居帶一顆或宜人類居住

恆星Trappist-1體積只有太陽的八分之一，僅比木星稍大，表面溫度不足太陽的一半，亮度僅為太陽的二千分之一。

由於這顆恆星又小又冷，令圍繞它的7顆行星溫度相當溫和，意味著這些行星上都可能存在液態水，甚至是生命。其中，第四、五、六顆行星位處宜居帶（habitable zone），意味表面可能有海洋。當中第五顆（Trappist-1f）最有可能存在生命，雖然其氣溫略低於地球，但如果有合適的大氣層及足夠的溫室氣體，就可能適合人類居住。

研究人員認為，這可能是太陽系以外，最適合人類居住的地方，並指出在太陽系以外發現宜居行星是十分罕見的。

Trappist-1星系得名自最初發現它們踪跡的智利Trappist 天文望遠鏡。（Wikipedia）

「探索宇宙生命關鍵一步」

對這些行星的質量估算也顯示，它們表面多岩石，不像木星那樣多屬氣態。科學家仍需要大約5年時間研究它們的大氣層成份，包括是否存在氧、臭氧、甲烷等生物「副產品」，以證明是否有水和生命。英國劍橋大學天文學家杜奧特（Amaury Triaud）形容：「對於探索地球以外的生命，我們邁出了關鍵的一步。」

另外，由於7顆行星距離十分接近，登上其中一顆，或可以用肉眼觀測到其它6顆的地形、海洋和雲系變化，猶如科幻電影中天空同時有多個月亮的場景。

7顆行星可能也受制於Trappist-1的潮汐力，永遠以同一面朝向恆星。這意味著這7顆行星一半永遠是白晝、另一半永是黑夜，與地球的天氣也迥然不同。

這項重大發現令天文學家十分雀躍，令他們覺得有希望能比預期更快在太陽系外找到生物。

瑞士伯爾尼大學教授德莫里（Brice-Olivier Demory）相信，這7顆行星是目前科學家尋找外星生物的首選。而參與研究的比利時列日大學天體物理學家吉隆（Michael Gillon）則相信，「Trappist-1」周圍可能有更多行星。

這個發現，當天也同步發表在《自然》雜誌上。

2016年5月，天文學家利用智利的Trappist天文望遠鏡觀測到「Trappist -1系」的3顆行星，後來再透過NASA的史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope）和幾處地面天文台觀測到。

接下來，NASA哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）將掃瞄Trappist-1系的4顆行星，包括已確知位於宜居帶的3顆，研究它們可能以氫氣為主的大氣層。新一代的韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）明年預定升空後，可進一步識別七顆行星表面大氣分子的特性，作為探測生命的關鍵指標。◇

Trappist-1恆星屬「超冷矮星」，擁有七顆與地球大小相近、可能有生命的行星，被科學家稱為「七大奇蹟」。（NASA）

港大專家：極其重要發現 95年發現首顆系外行星

李文愷博士

天文學家一直知道恆星必定有行星相伴，但人類直至22年前的1995年，才發現首顆太陽系以外行星。此後，科技界不斷有重大天文新發現，也發現過去20多年來天體正發生巨變。

香港大學地球科學系副教授李文愷博士，是專門研究行星體形成、運行和動態演化的行星科學家，也是香港大學理學院「太空生物學研究組」四名頂尖專家之一，致力於探索太空生物之秘。他們曾首次發現迄今「最接近火星生命」的微生物群。

對於今次NASA新發現，李文愷非常感興趣，認為是一個極其重要的發現。「人類這幾年都陸續發現，有一些行星可能有液態水，可能在適居帶有生命。但今次圍繞一個恆星系統，同一時間有這麼多的行星，可能有生命，是一個很特別的發現。」

李文愷博士表示，今次發現除了研究行星是否有生命外，對於行星是怎樣形成的，以及為甚麼有這麼多不同類型的行星系統，都是一個很重要的研究。

他並指，人類最早發現太陽系以外的行星，始於1995年。尤其是美國太空總署（NASA）「開普勒」（Kepler）太空望遠鏡，2009年起運作以來，加快了人類發現行星的速度。

不過，李文愷稱，即使真的有生命，大部份這些行星系統都離開地球很遠，「至少短期之內沒有辦法去到。」

以去年5月數據而言，人類共發現3,264顆系外行星，當中「開普勒」發現的佔絕大多數，有2,325顆。已知或宜居的系外行星有20多顆，最接近地球的是相距4.2光年、位於半人馬座的比鄰星b（Proxima b），去年8月才被發現。

過去幾年來，科學家對於宇宙太空不斷有新發現。2011年，諾貝爾物理學獎得主，美澳三名科學家透過研究幾十顆超新星（即處於爆炸狀態的恆星），「發現宇宙正在擴張過程中，擴張速率不斷加速」，推翻了宇宙膨脹減慢的主流論調。

去年《天體物理學雜誌》10月發表報告顯示，英國諾定咸大學天體物理學家經過15年研究，發現宇宙中的星系數量之大超出想像，至少為2兆個。研究者還發現，宇宙已重組。

此外，天文學家去年9月聲明，觀測發現銀河系的質量增加約三分之一，太陽系所處的空間增長四倍，其中產生更多新星。（見表）

過去一年部份重大天文發現

2016年2月

愛因斯坦重力波突破實證科學

■ 美國激光干涉重力波天文台2月11日宣佈，觀測雙黑洞系統的結果證實100年前愛因斯坦廣義相對論所預言的時空漣漪，即「重力波」的存在。愛因斯坦當年在非實證科學方法「黑箱思想實驗」基礎上提出廣義相對論時，遭科技界嘲笑和排斥。科學家指，「現在我們能探測到重力波，這將成為研究銀河系及探索宇宙的嶄新途徑。」