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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【科技日?qǐng)?bào)】除了地球，我們別無他所

——訪中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)行星科學(xué)專家鄭永春

2017-02-24 科技日?qǐng)?bào) 房琳琳

【字體：大中小】

語音播報(bào)

　　尋找系外行星的科學(xué)價(jià)值何在？人類能到達(dá)以光年計(jì)的精彩世界嗎？我們應(yīng)該怎么看待目前唯一的家園——地球？科技日?qǐng)?bào)記者就此專訪了鄭永春。

　　記者：系外行星遠(yuǎn)在太陽系外，尋找它們難在哪兒？

　　鄭永春：由于行星本身不發(fā)光，行星表面反射的光線相對(duì)恒星光芒而言極為微弱，常常被掩蓋在母恒星的光輝內(nèi)。所以，要在地球上發(fā)現(xiàn)數(shù)十到數(shù)百光年遠(yuǎn)的恒星周圍的行星是很困難的。并非所有恒星都有行星，因此，系外行星的發(fā)現(xiàn)給了我們很大的驚喜。

　　記者：從科學(xué)價(jià)值上講，探索系外行星具有哪些重要意義？

　　鄭永春：通過搜尋系外行星，我們可以發(fā)現(xiàn)不同類型的行星，以及處于不同形成階段的行星，這對(duì)研究行星的形成和演化過程很有幫助，也有助于了解地球是怎么形成的，以及預(yù)測(cè)地球的未來。

　　記者：位于宜居帶的系外行星真的適合人類生存嗎？如果要移民到一個(gè)適宜人類長(zhǎng)期居住的天體，需要滿足哪些條件？

　　鄭永春：首先，要有大氣層的保護(hù)。如果系外行星的大氣太稠密或太稀薄，人類的心肺功能都難以承受。大氣成分也很重要。地球大氣的主要成分是氧氣和氮?dú)?，而且要符合一定比例。氧氣含量過高會(huì)發(fā)生醉氧，過低則會(huì)缺氧。臭氧層也不可或缺，沒有它，人類患皮膚癌的概率將大大增加。

　　其次，要有液態(tài)水和適宜的溫度。水是生命之源，根據(jù)地球的經(jīng)驗(yàn)，生命的存在離不開水。但現(xiàn)有手段還無法證實(shí)系外行星上是否有液態(tài)水，只能根據(jù)系外行星與恒星之間的距離，來估算行星上的溫度，并根據(jù)溫度范圍推斷是否允許液態(tài)水的存在。

　　再次，適宜居住的系外行星必須有一個(gè)巖石質(zhì)的表面，讓人類可以繼續(xù)生活在陸地上；這類行星要有一個(gè)完美的磁場(chǎng)，屏蔽來自恒星和恒星際的高能帶電粒子；行星必須演化到中年階段，內(nèi)部能量釋放比較溫和，才不會(huì)有狂暴的地震、海嘯和火山爆發(fā)。

　　最后，系外行星所在的行星系統(tǒng)已經(jīng)演化到晚期階段，大量的小天體碎片已經(jīng)被大的行星吸積，行星際空間逐漸清朗，從而大大減少被小天體撞擊的幾率；恒星的能量釋放比較穩(wěn)定，否則人類在恒星爆發(fā)的超級(jí)帶電粒子風(fēng)暴面前，只能坐以待斃。

　　總之，系外行星本身不發(fā)光，在遙遠(yuǎn)的、很亮的恒星附近很難直接觀測(cè)到。尋找系外行星，大多通過行星運(yùn)行時(shí)對(duì)恒星的擾動(dòng)來判斷。迄今為止，還沒有觀測(cè)手段可以判斷系外行星是否有巖石質(zhì)的表面，是否有液態(tài)水，是否有磁場(chǎng)，大氣層是否有氧氣，更難以確認(rèn)系外行星是否真正與地球環(huán)境相似。

　　記者：如果“葫蘆娃”行星系統(tǒng)里，真的發(fā)現(xiàn)一顆類似地球的行星，我們是否有能力到達(dá)那里呢？

　　鄭永春：以目前最快的航天器——探測(cè)冥王星的“新視野”號(hào)的飛行峰值速度7萬—7.5萬千米/小時(shí)計(jì)算，如果飛到39光年外的“葫蘆娃”星系，需要的時(shí)間是57萬年。所以，在星際飛行理論沒有突破的情況下，如果不借助時(shí)空穿越，依靠現(xiàn)在的化學(xué)燃料火箭，人類基本上不可能抵達(dá)這些系外行星。

　　記者：既然如此，我們尋找系外行星的終極意義何在？

　　鄭永春：我們希望登陸火星乃至移民系外行星，并不是因?yàn)槟抢锔用篮?，而是為了尋找人類未來的避難所。地球上的生物常常需要面對(duì)重大的災(zāi)難性事件。根據(jù)推測(cè)，地球上的生物大滅絕平均2600萬年發(fā)生一次，就像曾經(jīng)獨(dú)霸地球的恐龍被滅絕一樣，此類災(zāi)難一旦發(fā)生，將導(dǎo)致人類滅絕。尋找移民星球，是為了人類的火種在宇宙中得以延續(xù)，這就是我們搜尋系外行星和開展深空探測(cè)的終極價(jià)值。

　　記者：那我們應(yīng)該怎么反觀地球？

　　鄭永春：除了地球，我們別無他所。宇宙中與地球幾乎一模一樣的星球是不存在的。雖然，從太陽系外看地球，它只是宇宙中的一粒塵埃。但恰恰是這粒塵埃，成了我們唯一可以生存的家園。因此，我們不能在地球上肆意破壞和污染，把一顆千瘡百孔、傷痕累累的地球交給我們的孩子，這是每一代人的責(zé)任。系外行星的想象雖然美好，但這美好的“遠(yuǎn)水”解決不了人類面臨的“近渴”。

　　（原載于《科技日?qǐng)?bào)》 2017-02-24 02版）

　　“葫蘆娃，葫蘆娃，一根藤上七個(gè)瓜……”遠(yuǎn)在太陽系外的一組7顆地球大小行星的新發(fā)現(xiàn)，再次點(diǎn)燃全球公眾尋找“另一個(gè)家園”的夢(mèng)想，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)科學(xué)傳播中心主任、行星科學(xué)專家鄭永春研究員將之戲稱為“葫蘆娃”行星系統(tǒng)。
　　尋找系外行星的科學(xué)價(jià)值何在？人類能到達(dá)以光年計(jì)的精彩世界嗎？我們應(yīng)該怎么看待目前唯一的家園——地球？科技日?qǐng)?bào)記者就此專訪了鄭永春。
　　記者：系外行星遠(yuǎn)在太陽系外，尋找它們難在哪兒？
　　鄭永春：由于行星本身不發(fā)光，行星表面反射的光線相對(duì)恒星光芒而言極為微弱，常常被掩蓋在母恒星的光輝內(nèi)。所以，要在地球上發(fā)現(xiàn)數(shù)十到數(shù)百光年遠(yuǎn)的恒星周圍的行星是很困難的。并非所有恒星都有行星，因此，系外行星的發(fā)現(xiàn)給了我們很大的驚喜。
　　記者：從科學(xué)價(jià)值上講，探索系外行星具有哪些重要意義？
　　鄭永春：通過搜尋系外行星，我們可以發(fā)現(xiàn)不同類型的行星，以及處于不同形成階段的行星，這對(duì)研究行星的形成和演化過程很有幫助，也有助于了解地球是怎么形成的，以及預(yù)測(cè)地球的未來。
　　記者：位于宜居帶的系外行星真的適合人類生存嗎？如果要移民到一個(gè)適宜人類長(zhǎng)期居住的天體，需要滿足哪些條件？
　　鄭永春：首先，要有大氣層的保護(hù)。如果系外行星的大氣太稠密或太稀薄，人類的心肺功能都難以承受。大氣成分也很重要。地球大氣的主要成分是氧氣和氮?dú)猓乙弦欢ū壤?。氧氣含量過高會(huì)發(fā)生醉氧，過低則會(huì)缺氧。臭氧層也不可或缺，沒有它，人類患皮膚癌的概率將大大增加。
　　其次，要有液態(tài)水和適宜的溫度。水是生命之源，根據(jù)地球的經(jīng)驗(yàn)，生命的存在離不開水。但現(xiàn)有手段還無法證實(shí)系外行星上是否有液態(tài)水，只能根據(jù)系外行星與恒星之間的距離，來估算行星上的溫度，并根據(jù)溫度范圍推斷是否允許液態(tài)水的存在。
　　再次，適宜居住的系外行星必須有一個(gè)巖石質(zhì)的表面，讓人類可以繼續(xù)生活在陸地上；這類行星要有一個(gè)完美的磁場(chǎng)，屏蔽來自恒星和恒星際的高能帶電粒子；行星必須演化到中年階段，內(nèi)部能量釋放比較溫和，才不會(huì)有狂暴的地震、海嘯和火山爆發(fā)。
　　最后，系外行星所在的行星系統(tǒng)已經(jīng)演化到晚期階段，大量的小天體碎片已經(jīng)被大的行星吸積，行星際空間逐漸清朗，從而大大減少被小天體撞擊的幾率；恒星的能量釋放比較穩(wěn)定，否則人類在恒星爆發(fā)的超級(jí)帶電粒子風(fēng)暴面前，只能坐以待斃。
　　總之，系外行星本身不發(fā)光，在遙遠(yuǎn)的、很亮的恒星附近很難直接觀測(cè)到。尋找系外行星，大多通過行星運(yùn)行時(shí)對(duì)恒星的擾動(dòng)來判斷。迄今為止，還沒有觀測(cè)手段可以判斷系外行星是否有巖石質(zhì)的表面，是否有液態(tài)水，是否有磁場(chǎng)，大氣層是否有氧氣，更難以確認(rèn)系外行星是否真正與地球環(huán)境相似。
　　記者：如果“葫蘆娃”行星系統(tǒng)里，真的發(fā)現(xiàn)一顆類似地球的行星，我們是否有能力到達(dá)那里呢？
　　鄭永春：以目前最快的航天器——探測(cè)冥王星的“新視野”號(hào)的飛行峰值速度7萬—7.5萬千米/小時(shí)計(jì)算，如果飛到39光年外的“葫蘆娃”星系，需要的時(shí)間是57萬年。所以，在星際飛行理論沒有突破的情況下，如果不借助時(shí)空穿越，依靠現(xiàn)在的化學(xué)燃料火箭，人類基本上不可能抵達(dá)這些系外行星。
　　記者：既然如此，我們尋找系外行星的終極意義何在？
　　鄭永春：我們希望登陸火星乃至移民系外行星，并不是因?yàn)槟抢锔用篮?，而是為了尋找人類未來的避難所。地球上的生物常常需要面對(duì)重大的災(zāi)難性事件。根據(jù)推測(cè)，地球上的生物大滅絕平均2600萬年發(fā)生一次，就像曾經(jīng)獨(dú)霸地球的恐龍被滅絕一樣，此類災(zāi)難一旦發(fā)生，將導(dǎo)致人類滅絕。尋找移民星球，是為了人類的火種在宇宙中得以延續(xù)，這就是我們搜尋系外行星和開展深空探測(cè)的終極價(jià)值。
　　記者：那我們應(yīng)該怎么反觀地球？
　　鄭永春：除了地球，我們別無他所。宇宙中與地球幾乎一模一樣的星球是不存在的。雖然，從太陽系外看地球，它只是宇宙中的一粒塵埃。但恰恰是這粒塵埃，成了我們唯一可以生存的家園。因此，我們不能在地球上肆意破壞和污染，把一顆千瘡百孔、傷痕累累的地球交給我們的孩子，這是每一代人的責(zé)任。系外行星的想象雖然美好，但這美好的“遠(yuǎn)水”解決不了人類面臨的“近渴”。
　?。ㄔd于《科技日?qǐng)?bào)》 2017-02-24 02版）

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