天文观测手段的发展

    作为人的视力的延伸，天文望远镜于17世纪初出现，当时，意大利著名科学家伽利略发明了世界上第一架能放大33倍的望远镜，并通过它发现了月亮上的环形山、木星的卫星等等，打开了人类认识宇宙的全新视野。此后4个世纪，科学技术飞速发展，天文观测新设备和技术不断出现。现今，计算机技术和自动控制技术在天文学中得到广泛的应用，很多先进的天文望远镜问世,如：1990年4月发射升空的哈勃空间望远镜，2009年5月升空的欧洲航天局的“赫歇尔”空间天文台，它装备了迄今太空中口径最大的望远镜，同年6月，在河北兴隆通过验收的中国制造的大天区面积光纤光谱天文望远镜。

    “开普勒”空间望远镜于2009年3月升空，它配备了直径达55英寸的透镜及9500万像素的数码相机，整个望远镜造价达6亿美元。次年初，它发现了5颗绕遥远恒星旋转的新行星，虽然这几颗行星温度过高而无法为任何已知生命提供生存条件，但它们是“开普勒”空间望远镜升空后首批得到证实的新发现。现在，“开普勒”又有新的建树，在未来几年时间里，开普勒望远镜将把“目光”对准10多万颗恒星，来解答那个长期困扰人类的问题：宇宙中还有另一个“地球”吗？它发现了“宜居地带”，这些是外星人可能的“家园”吗？需要进一步的观测证实。

    浩瀚宇宙中，究竟是否有与人类类似的生命存在？人类及地球在宇宙中究竟处于什么样的位置？美国航天局的科学家对银河系首次“行星人口普查”的初步推断，再次激起了人类对宇宙求索的兴趣。

    2月19日，在华盛顿举行的美国科学促进会年会上，来自美国航天局的科学家宣布了令人惊异的结论：银河系至少有500亿颗行星存在，其中至少5亿颗行星处于“既不太冷也不太热”的地带，有生命存在的可能。

    长期以来，科学家一直都在致力于探索地球以外的行星世界，开普勒太空望远镜的发明与应用，则把这一梦想变成了现实。2009年5月至9月间，开普勒太空望远镜对银河系15.6万颗恒星进行搜索，对银河系行星进行首次“人口普查”。当有行星经过恒星时，开普勒将观察记录到恒星亮度有微量减弱。由于这种情况一年只发生一次，科学家们需要3年的数据才能最终确认围绕与太阳类似的恒星运行的行星的存在并确定其位置。开普勒这次行星普查的主要使命并不是要弄清每一颗行星的具体状况，而是要让天文学家对银河系究竟有多少行星、特别是有多少像地球一样适宜人类居住的行星有初步的感觉。

    初步研究发现，银河系恒星中，至少每两颗恒星中就有一颗拥有行星，每２００颗恒星中就有一颗恒星拥有的行星位于“宜居带”。科学家目前发现了1235颗候选行星，其中68颗与地球大小相似，288颗远远大于地球。在54个可能适宜人类居的行星中，5个可能与地球大小类似，所环绕运行的恒星与太阳相比，体积要小，温度较低，其中一些可能有月球环绕，并存在液态水。

    该项目首席科学家威廉·博鲁茨基在宣布这一结论时称，科学家们是根据已经观察到的行星出现的频率，得出全部行星的大致数字。目前关于银河系行星数量的推断可能还是“最保守的估计”，因为这些恒星可能有不止一个行星，开普勒目前进行的搜索也未能顾及那些远离恒星的行星。他举例说，如果开普勒从距离地球1000光年远的地方遥望太阳，它能注意到金星划过夜空，但只有1/8的机会看到地球。他表示，开普勒目前搜索的范围只占茫茫夜空的1/400，在如此小的区域内却发现如此众多的候选行星，使我们禁不住认为，我们生活的银河系中还有多少行星在环绕着类似太阳的恒星轨道上运行？

    天文学家史蒂文·麦兰认为，这些关于银河系行星数量的科学推断说明，用数以百亿形容银河系是准确的。而这仅仅是人类目前生活的银河系，科学家们认为宇宙中存在1000亿个银河系。而银河系中究竟有多少类似太阳的恒星存在还无定论。多年来，科学家们倾向认为银河系有1000亿颗恒星，但去年，一名耶鲁科学家认为，这一数字接近3000亿。

    既然可能有适宜人居的行星，科学家的新发现必然引发人们对宇宙中存在其他生命存在的联想。随之而来的问题是：“外星人”为什么至今没有造访地球？发布会现场，博鲁茨基感到很遗憾，因为这是一个他和同事们目前都不知道答案的问题。但他表示，太多的未知正是人类太空探索的动力所在，这一探索的意义，将使人类对自己在宇宙中的地位有进一步的认识。

    北京天文馆馆长朱进在接受本报记者电话采访时指出，寻找太阳系外生命特别是高等智慧生物，是人类一个永恒的话题。开普勒望远镜的发现在这方面取得了重要进展，发现了大量系外行星，其中许多行星的大小同地球接近，同其恒星的位置和地球与太阳的位置近似，处于“宜居地带”。有了适宜的环境，就有可能存在生命，虽然其生命形式未必同地球生命相同。朱进说，在开普勒望远镜发现的基础上，我们还需要更多的后期观测，比如在条件成熟后给某个特定行星拍摄大气光谱，了解行星表面的大气情况，这样更有助于判断生命的存在。他说，系外行星探索已成为天文学的一个热门课题，天文观测手段的发展将带来更多有趣的发现。