20光年外发现与地球相似的系外行星,为什么被认为一定有生命存在

浏览:2970   发布时间: 08月18日

面对广阔的星辰大海,地球上的科学家们从来都没有放松过对系外行星的探索,特别是那些和地球类似的潜在适居行星。

尽管大家都相信宇宙中不可能只有太阳系才有行星,但是在地球上对系外行星进行观测,几百年来都是天文学家难以解决的难题,因为行星不像恒星那样体积大还可以发光,而观测这些天体的途经只有望远镜,所以第一颗行星的发现拖到了1995年才得以实现。

从1995年以后,科学家们开始对探测器以及望远镜的性能进行革新,加上计算机技术对海量信息的处理计算,这才让发现和探索系外行星课题得以成为太空探索的一大热门领域,目前至少有10个专门针对系外行星搜索的项目,比如开普勒巡天任务、对流旋转和行星横越任务等等。

而现在要介绍的与地球最像的系外行星,就是“里克-卡内基系外行星搜索”项目的研究成果,这颗系外行星也被命名为格利泽581g,围绕位于天秤座的一颗叫做格利泽581的红矮星,距离地球约20.5光年,到底这颗行星有何特殊之处,能被认为一定会有生命存在?

产生生命的条件很简单,而“宜居”的条件很苛刻

在太阳系中诸多行星和卫星中,为什么就只有地球能诞生生命呢,这个生命诞生的条件非常重要,一颗星球要想诞生生命,必须有适宜的温度,还有最重要的液态水,只有距离太阳的距离在合适的范围内,行星的温度才不至于过高或者过低,保证水可以以液态的状态存在,这一距离范围就被称为“宜居带”。

这一标准也是基于现有的认知而设定的,因为就目前的生命形式而言,科学家认为液态水是生命产生并得以生存下去的必要条件,当然不排除不依靠水而生存的其他未知生命,只是还未发现而已。

像目前比较热门的火星探索计划,各种探测器的首要目标就是发现液态水的存在,即便是没有液态水,有固态水,甚至是曾经水流过的痕迹,都是绝对的大新闻,因为有水就代表着有生命,但是火星距离太阳的距离太远了,相对于地球轨道而言,远了接近50%,处于宜居带的最远边缘,冬季最低温度可以达到-133℃,而夏天的最高温度可以达到27℃,火星全年的平均温度在-55℃左右,可以说是一个“寒冰炼狱”。

走出太阳系,在观测系外行星时,我们将系外行星主要分为三类:类地行星、类木行星(气态巨星)、类海王星(冰巨星),而在这三类之中还有一些特殊的行星类型,而其中的超级地球,就是迄今为止发现数量最多的系外行星。

怎么定义“超级地球”?首先它是类地行星,即拥有固体表面和类似的内部结构,其次是质量和地球类似,超级地球仅与行星的质量有关,入门的条件也就很简单,根据开普勒望远镜对系外行星的探索得出结论:表面存在液态水并位于宜居带上的行星,在银河系中是普遍存在的。

不过有生命产生和“宜居”差距非常大,天体生物学家还特意列出了“宜居星球”的必要条件,包括天体寿命、温度、质量、大气组成、地理分布等,其中2010年发现的格利泽581g,就是符合全部条件的天体之一,当然还有2015年发现的被誉为“最像地球的系外行星”、“地球2.0”的开普勒452b,但是它太远了,距离地球1402 光年。

格利泽581g的神奇之处

距离地球20.5光年的格利泽母星是一颗自身体积较小但是密度很高的红矮星,质量只有太阳的三分之一,而格利泽581g能接收到的热量也只有地球的30%,按理说这样的星球理应处在冰封状态中。

不过格利泽581g的自转被母星“锁定”了,也就是“潮汐锁定”,就像地球将月球“锁定”了一样,在格利泽581g上没有日夜交替,也就是说永昼的那一面温度可以上升得很高,而在永昼永夜交汇处的晨昏圈上,势必会有生命诞生所需要的适宜温度。

而且格利泽581g的直径约为地球的1.2-1.4倍,质量约为地球的3.1-4.3倍,作为岩质星球,科学家们由此推测出格利泽581g上的引力甚至比地球上的还强,可以吸引并产生厚重的大气层,以此来储存足够的热量,也为生命的存在提供了基础。

拥有了厚重的大气层,就会因为冷热不均产生“行星风带”,将永昼那面的热量传递给永夜的那面,这种想象并不是空穴来风,就拿金星来说,金星的自转周期为243天,白天和黑夜的持续时间都非常漫长,但是由于“行星风带”的影响,金星背向太阳的那面也能获得足够的热量。

凭借这些有利因素,格利泽581g上出现生命的概率极大,虽然不知道会不会是更为高等的“外星人”,但是只要出现细菌等单细胞生物,也是撼动地球唯一生命论的有力证据。

结语

当然,格利泽581g上面的很多疑团还处于未知的阶段,而就当下来说,人类能力所及之处符合宜居条件的星球数量为“0”,而且即便是发现了,动辄几十几百光年的距离也是望洋兴叹。

有网友说得很有道理:与其努力开发外星,不如保护好地球。事实上研究外星生命非常起劲的美国,却主动退出巴黎气候协定,带头超标碳排放,甚至“无下限”地在北极圈开采石油,一边破坏地球,一边寻找“宜居行星”,充满矛盾的美国到底是为了人类好,还是仅是为了资本“低头”?

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