地球也有“远亲”
#所见所得，都很科学#
无论是从畅想宇宙的种种科幻作品，还是现实的科学家和天文学家为了探索宇宙而付出的努力，人类自拥有智慧起就从未停止对宇宙的渴望，也不曾停止“居安思危”的担忧：如果有一天地球资源枯竭了，或者太阳爆炸了，人类该何去何从？
因此，天文学家们一直在宇宙中寻找在环境上适合人类移居过去的星球，也就是“宜居星球”（或“类地行星”）。从2007年发现的Gliese 581d，到2010年9月宣布发现的Gliese 581g与HD 85512b……关于类地行星发现的报道屡见不鲜。
不过，如果要说起其中最宜居的一个，那就莫非“超级地球”开普勒22b（Kepler-22 b，KOI-087.01）莫属了。它长啥样？又凭什么可以被称为“超级地球”？它和其他类地行星相比到底有啥好处？人类在未来真的会有可能移居到这个“超级家园”中吗？
暗淡的开普勒22b如何被人类发现
在远离城市的地方抬头一看，我们可以看到星罗棋布的繁星——它们就是距离地球千里之外的一颗颗行星与恒星，如果用上天文望远镜，我们还能看到一些距离较近的行星的外观细节，例如土星的“大光环”。
不过，“千里眼”也有穷尽的时候，在更遥远的星系，我们的望远镜只能捕捉到之中最亮、最大的恒星的光芒，而围绕它旋转的行星就像蚂蚁甚至是尘埃，几乎无法直接观测到，开普勒22b距离地球十分遥远，肉眼看上去只是一个暗淡的小点，自然也是其中一员。
那么，我们应该怎么寻找、观测更加遥远的行星呢？这可难不倒天文学家们，只要稍微借“当地”的恒星一用，就能见分晓。
这个简单又实用的办法就是观察“凌星”现象，也叫做“行星凌星法”（Transit method）。这个方法很好理解，我们日常生活中常常见到或是听说的“日食”、“金星凌日”等就是最基础的“凌星”现象的表现。
当月球刚好运行到太阳和地球连线之间时，以地球的视角看过去，太阳有一部分会被月球遮挡为黑色，太阳光也在这时暗淡下来；而金星刚好运行到太阳和地球的连线之间时，由于比较遥远，我们只能看到一个小黑球从太阳上跑过去，对太阳光的影响则不是很大。
以此类推，当太阳系外的各个星系中有行星从其围绕的恒星与地球之间的连线经过时，观测到的恒星的亮度就会有微量的减少。这样微弱的变化用肉眼自然无法观察，不过即使是百分之0.001的差距也逃不离精密的科学仪器的测量以及天文学家的眼睛。
经过计算，天文学家们不仅可以推测出遥远的星系是否存在行星，甚至还能估计出它们的体积、质量等细节，如果再深入探测、观察，还能知道这些行星上大概有着怎样的环境，大概由哪些物质构成。时至今日，“行星凌星法”都是人类寻找系外行星的最主要方法之一。
2009年3月6日，美国国家航空航天局（NASA）发射了当时最为先进的太空望远镜——开普勒（Kepler Mission），专门用来寻找类地行星。直到2018年开普勒望远镜燃料耗尽，光荣退役，它为人类发现了许多新的系外行星，皆以“开普勒”（Kepler）为首编号命名。
开普勒22b自然也是其中之一。2009年5月12日，开普勒望远镜首次观测到其凌星现象，2011年12月，NASA就证明了开普勒22b确实存在。这对于人类来说有着里程碑式的意义，因此“超级地球”就此拉开了它的帷幕。
“超级地球”凭啥宜居
让我们正式介绍一下开普勒22b——在距离地球600多光年外的地方，有一个主要星排列得像天鹅展开双翼一般的星座，名为天鹅座。天鹅座中有一颗恒星和太阳十分相似（类日恒星），名为开普勒22。在恒星开普勒22的宜居带中有一颗类地行星，正是开普勒22b。
开普勒22b是已知的第一个在类太阳恒星的宜居带轨道上运行的行星，距离地球约657光年。这种种迹象无疑带给了人类文明希望——我们或许真的可以在未来移居到这颗陌生又熟悉的行星上。
首先，开普勒22b位于恒星开普勒22的宜居带中，这也就意味着，开普勒22b接收到的辐射量和热量都比较适中，也比较稳定，人类赤身裸体地站在其表面至少不会因过量的辐射死亡或者直接被烤干。
科学家估算，开普勒22b的平均气温在22℃左右，最低气温仅在零下11℃左右，拿我们身边的事物举个例子，也就是说开普勒22b还没夏天的武汉热，也没冬天的东北冷——仅仅从温度看，开普勒22b简直太适宜人类居住了！不过，别指望你能在开普勒22b上看到什么鸟语花香的景象，因为从本质上说，这颗行星大概率不存在类地生命。
此外，开普勒22b公转一周大概要200多天，相比起地球的365天来说短了很多，如果人类有朝一日真的在开普勒22b居住，那么他们可以感受到和地球完全不同的时间流逝速度。
这样短的公转周期也意味着开普勒22b距离它的恒星比地球距离太阳更近，约为地日距离的0.85倍，不过幸运的是恒星开普勒22的质量只有太阳的0.97倍左右，发射出的光辐射比太阳少25％左右，种种巧合叠加在一起才使开普勒22b刚好在宜居带上，有着比较适宜人类居住的温度和辐射量。
跟地球比起来，开普勒22b的直径大约是地球的2.4倍，体积也约在两倍左右，质量和密度虽还未有准确的数字估计，但按理来说也应该比地球更大——这就是为什么把开普勒22b叫做“超级地球”的原因。另外，根据以上数字计算，开普勒22b的重力应该在地球的2.4倍左右。
也就是说，想减肥的人如果到了开普勒22b就有福了！如果一个100斤的人站在开普勒22b上，他承受的重量将达到240斤，每走一步都在“负重前行”，可不汗流浃背，体重猛掉吗？
目前，科学家们还无法得知开普勒22b的表面由什么成分组成，不过，它极有可能拥有富含挥发物质的液态或气态外壳，也就是说，如果开普勒22b的表面没有极端的温室效应出现的话，它很有可能拥有大气层和液态水，甚至拥有碳氧循环。
这就和地球的生存环境很相似了——大气层阻挡宇宙辐射以及小型陨石、彗星的撞击，调节稳定整个星球的气候，液态水则更重要，作为“生命之源”支撑着人类的基本生存。可以说，开普勒22b的条件极大地满足了中华民族“种地”的技能！
甚至，虽然由于体积过大而难以存在生命，但如果有液态水的话，我们也不能排除开普勒22b上存在外星生命的可能。不过，这个外星生命未必拥有智慧，甚至可能只是一些有机物而已。
我们有机会亲身站在开普勒22b上吗？
开普勒22b的种种条件固然令人心动，不过遗憾的是，就人类目前的技术水平来说，我们还无法直接到达开普勒22b对其一探究竟。开普勒22b距离地球约657光年——连光都要走657年，对于飞行器还没突破光速的人类来说更是天方夜谭了。
不过，理论上来说，人类到达开普勒22b并不是完全的无稽之谈。
墨西哥物理学家米格尔·阿尔库比耶里恩在1994年时就提出了一种超光速的飞行概念，名为阿尔库比耶里恩引擎（Alcubierre引擎），它的关键在于创造出时空扭曲的区域，将航天器像一个泡泡一样包裹其中，从而到达超光速飞行的效果。
但是，如何扭曲飞行器周围的时空显然成了问题，人类也尚未发现可以推动飞行器进行超光速飞行的能量或物质。不过，阿尔库比耶里恩引擎显然是一个不错的概念和思路，在它得以提出的后几十年里，科学家们都未曾放弃对它的探索。
除了对飞行器以及飞行器周围的时空进行操作以外，宇宙中本身存在的一些“bug”也是科学家们关注的要点。“虫洞”穿越理论就一直是一个十分活跃的研究课题。
基于爱因斯坦的广义相对论，科学家们认为宇宙中存在将时空弯曲到极限的虫洞，一个虫洞将连接两个时空点。如果飞行器从一个虫洞的入口进去，那么就会快速地从遥远的另一个出口出来，实现短时间内的“星际穿越”。
就像一张纸对角的两个点，虽然平面上看距离非常遥远，但只要把纸张看成是立体的物体，将两个点对折，那么就可以实现两个点间瞬间的移动。
不过，遗憾的是，这个理论还未经证实，虫洞的建立需要巨大的能量和物质维持，宇宙中究竟是否存在稳定且可以用于星际旅行的虫洞还是一个未知数。
既然现有的飞行器和时空理论都还不适用，那么有没有可能就用现在的飞行器硬把人带过去呢？虽然以目前载人飞行器的速度，人类到达开普勒22b需要上万年。不过，如果人类突破冷冻休眠技术，把人类的胚胎和人类成体冷冻休眠后准备好够量的燃料，再配置人工智能以应对突发情况，人类或许真能无惧时间，进行长途星际旅行。
就像异型前传《普罗米修斯》中演绎的那样，人类躺在休眠仓中度过漫长时间，而飞船上的仿生人“大卫”就像一个管家，承担起飞船的日常运作任务。
不过，如果人类真的执行这样的计划，等现在派出的人员到达开普勒22b，地球上的人类可能早已进化成别的模样了。或许老式飞船才走了一半的路途，地球上的人类就突破了技术壁垒，可以快速抵达开普勒22b；又或许等飞船上的人类在开普勒22b成功降落，醒来后只听闻地球早已毁灭的消息。
抛开所有科幻想象，如果人类真要选一个其他行星繁衍生息，还不如选择建立火星基地呢！虽然火星各方各面都比不上“超级地球”，但好歹也是咱们老家太阳系里的星球，单从距离上看就“秒杀”了开普勒22b不知多少倍了！
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