40 光年外的深海星球

　　GJ1214b 是一颗最近被发现的类地行星。它距离地球40 光年，表面四分之三都被深海覆盖。这是人类第一次在太阳系外发现饱含液态水的行星。常年190 摄氏度的高温。GJ1214b 上充满灼热而浓厚的水蒸气，这样的环境也许并不适合地球形态的生命存在，但有可能发现其他形态的生命。

　　在最近十年里，天文学家观测星系的视角，开始逐渐从太阳系以内转向更远的范围。寻找类地行星，一直以来都是天文观测者的目标所在，而能在广袤宇宙间发现地外生命，则是每一个仰望星空者的夙愿。

　　一般来说，天文学家都会通过观测恒星星系来寻找类地行星，大卫·沙博诺介绍说。因为超出太阳系的范围，天文学家很难观测到亮度较为暗淡的行星，恒星则更明亮些，比较容易观测到。发现一颗太阳系外的类地行星，通常的过程是，科学家先确定一颗恒星是否和太阳类似，继而再去推算，在环绕着它运转的那些行星当中，是否有条件产生出一颗和地球相似的行星。

　　大卫·沙博诺在哈佛大学天体物理研究中心(CFA)领导一支国际天文研究团队，寻找类地行星是他的主要工作之一。最近，沙博诺的团队在距离地球40 光年的地方发现了一颗类地行星，他们将这颗行星暂时命名为GJ1214b。12月17 日，《自然》杂志刊登了关于行星GJ1214b 的所有数据，而《时代》则报道说，在这个发现行星根本不足为奇的年代里，GJ1214b 还是会以其“不同寻常”的特征，“占据各大媒体的首页”。因为这颗行星跟之前天文学家发现的所有太阳系外行星相比，尺寸理想，温度也还算适宜，最重要的是，这颗行星75% 的区域都被深海覆盖着。这是我们迄今为止在地球之外发现的第一颗饱含液态水的星球。

　　不同寻常的“超级地球”

　　这是一颗“ 超级地球”(super-earth)，《自然》杂志这样描述行星GJ1214b。不过这不是什么赞美之词，而是一个天文学上的特殊概念。“超级地球是指那些质量是地球1-10 倍的类地行星。”《自然》解释道。GJ1214b 的质量是地球的6.6倍，所以被划入超级地球的类别。

　　目前沙博诺和他的团队正在进一步研究这颗行星的形态，以及它可能拥有的生态环境。除了质量比地球大，行星GJ1214b 的体积也比地球大2.7 倍，而密度却只有地球的1/3。这些对比帮沙博诺初步确定了行星上的水环境，继而，沙博诺发现，在GJ1214b 上，和广阔海洋并存的，还有190 摄氏度的高温。

　　在地球上，190 摄氏度早已超过了水的沸点，足以让水直接气化，但是在GJ1214b 上，因为大气压强和地球不同，所以即使在190 摄氏度的高温下，液态水仍大面积存在，在有些区域，海水甚至半凝结着，呈现出水晶一样的形态。不过蒸腾作用也很厉害。天文学家估计GJ1214b 上存在着非常厚重的大气层，而沙博诺则认为，这些大气层大都由蒸气构成。这些水蒸气浓厚而灼热，常年笼罩着GJ1214b，令它好像一只名副其实的巨型蒸笼。

　　天文学家称这样的环境为“宜居地带”(habitable zone)，这大约是和其他环境更恶劣的类地行星对比得出的结果。人类很难想象会在这样的处境下生活—即使遭遇气候灾变，地球上最恶劣的状况也不至于到这样的境地。但是很难说，那里没有一些别的生命物种存在，比如某种类似于细菌的物种。也很难说，那里会不会孳生出一些生命物质，与我们在地球上见到的完全不同。

　　总之那里有水，有还算适宜的温度，“我们不能断言那里没有生命物质存在，不过现在说一定有(生命)，那也很武断。”扎加利·贝尔塔说。他是哈佛大学天体物理研究中心的研究生，也是第一个发现GJ1214b 线索的人。

　　偶然发现的“邻居”

　　行星GJ1214b 上的高温来自于它所围绕的恒星，一颗红矮星。和太阳相比，这颗红矮星显得十分昏暗，亮度只有太阳的三千分之一；然而由于GJ1214b 和红矮星距离太近，只有大约209 万公里的距离(GJ1214b 围绕红矮星运行一周只需要38 小时)，所以来自恒星的温度令GJ1214b 变得十分灼热。

　　发现GJ1214b 的过程十分偶然。

　　和其他天文学家一样，沙博诺最先关注的也是太阳系外的那些恒星。“那些恒星大多是红矮星。这是银河系里最常见的恒星类型。”沙博诺说。他们在银河系外锁定了2000 颗红矮星，利用一个小型地面望远镜阵列来观测这些红矮星。这项工作被沙博诺称为MEarth计划。

　　沙博诺他们首先看到GJ1214b 的母星。一次偶然的机会，贝尔塔发现那颗红矮星表面的亮度不对，之后他通过数据计算证明，那是一颗行星正好从它的前方穿行过去。这颗行星就是GJ1214b。

　　现在沙博诺和他的团队正准备进一步探索GJ1214b上和大气环境相关的所有细节。在观测条件上，GJ1214b 提供了前所未有的好机会。从宇宙的尺度来说，40 光年的距离几乎相当于就在地球隔壁。“事实上我们用来发现GJ1214b的望远镜，只比业余爱好者的望远镜高级一点。”贝尔塔说。现在他和沙博诺准备申请用NASA 的望远镜来观测这位“邻居”。哈勃望远镜和红外敏感型斯皮策望远镜都能清楚地观测到GJ1214b上的大气状况，“尽管最后可能会证明，这样的大气环境对生命而言并不适宜，但它还是会成为第一个大气信息为人所确知的类地行星。”沙博诺说。

　　文/陶亦安