太陽系外有「備用地球」科學家關注


如果要移民外星球,你願意去哪裡?木衛二、土衛六、火星,才公布不久的「開普勒—22b」,還是其他「超級地球」?中科院紫金山天文臺研究員季江徽說,其實不管去哪裡,我們都離不開茫茫宇宙中特定的「宜居帶」。而在我們太陽系中,「宜居帶」大致分布在金星軌道到火星軌道之間,我們現在生活的地球剛好就在宜居帶上。

太陽系神秘「宜居帶」

位於金星軌道和火星軌道之間


「超級地球」是否適合生命生存,還要看它的位置以及其他條件而定。天文學家將行星系統中適合生命的行星軌道稱為「宜居帶」,範圍主要取決於中央恆星的類型和輻射強度。

與中央恆星相隔一段合適的距離,此處的行星表面平均溫度能夠使液態水穩定存在,才可能擁有像地球一樣的生命環境條件。「宜居帶的範圍和恆星本身的類型有關,同時還跟恆星的輻射強度有關。 」季江徽說,在太陽系,宜居帶大致分布在金星軌道到火星軌道之間,地球剛好在其中。

美國夏威夷大學的學者在一項最新研究中甚至指出,銀河系中大約有10億個適合生命存在和演化的區域,且其中大部分可能分布在接近銀河系核心區的部位。目前,在美國宇航局開普勒空間望遠鏡找到的一千多個系外行星候選體中,據估計有54個位於宜居區內。

「宜居星球」是否宜居

要看「生命維持系統」是否完備


「宜居帶」上的行星,是否就是將來我們可以進行宇宙移民的星球呢?季江徽說,這還需要很多條件:恆星和行星的壽命必須長到足以產生生命、適宜的恆星光度、穩定的低離心率行星軌道和自轉傾斜度,以及成分合適的行星大氣等。

如果將來找到了處於宜居帶內的系外類地行星,如何判斷它們是否適合生命存在呢?首先,這顆超級地球要和恆星之間有距離,能夠接受到恆星的光和熱,自轉軸要有一定的夾角形成一年四季。其次,要有規定的軌道,一定的偏心率,還要有液態水,適合生命存在的大氣。「人類之所以可以在地球上繁衍生息,就是因為它既有磁場,又有大氣。它們就是地球的保護圈。 」最後,恆星、行星的壽命還要足夠長,長到可以產生生命,這一套都是「生命維持系統」。

當然,要想真的有生命生存,還要有很多條件,比如:不存在對人體有破壞作用的物質,諸如毒氣等。

太陽系外也有宜居行星

可能存在於高傾角行星系統中


宇宙中存在著數以千計的星系,銀河系只是其中之一,而在銀河系將近2000億顆恆星中,太陽也只是其中的一顆普通恆星。那麼,是否在太陽系外也有適合居住的行星?「太陽系中,宜居帶大概位於0.84個∼1.77個天文單位,即大致在金星軌道到火星軌道之間,距離太陽恰為1個天文單位。同一個原理,我們在高傾角行星系統中進行數據模擬,發現了2顆到3顆宜居行星,也是圍繞同一顆恆星運動。 」經過半年研究,季江徽和他的科研團隊發現高傾角行星系統中可能存在宜居的類地行星,數量在2顆到3顆左右。

高傾角行星系統屬太陽系外行星,距離地球幾十光年甚至上百光年。季江徽說,它們可能存在生命,但不按照人類所知的生命規律來。其實,即便在地球上的深海、火山口等極端環境下,也有很多我們不知道的生命存在。

如何尋找「備用地球」

科學家用視向速度法和掩星法


實際上,這些神秘的超級地球並不容易被觀測到。為了找到它們,現在幾乎是全球總動員。

據季江徽介紹,目前最普遍的兩種搜尋方法是視向速度法和掩星法。

所謂視向速度法的原理是,類地行星本身不發光,它是發射恆星的光,儘管發出的光很微弱,但也有一個輻射的過程,由於行星大氣成分的不同,會產生發射光光譜的週期變化,通過對變化譜線的測定,我們就可以確立「超級地球」的存在。

掩星法則不同,它的原理是因為「超級地球」會圍著恆星轉,從地球的角度看,在旋轉的一個週期內一定有把恆星「擋住」掩蓋恆星光亮的時候,天文學通過測量恆星暗下來的度數,就可以估算出這顆行星的大小和質量,而兩次「擋住」的間隔就是「超級地球」的軌道週期,同時光譜儀將測出行星的溫度、亮度和質量,進而考察是否有水、氧氣等等。

未來,天上地上的「天眼」都越來越多地關注系外「超級地球」。

假如宇宙移民你中意哪裡

開普勒-22b

宜居原因:表面溫度22攝氏度,和地球很接近,一年有四季,有大氣。不過,由於它距離地球有600光年,所以可以直接把它踢出選項了。

木衛二

宜居原因:地表冰層下方大約3公里處,有湖泊;木衛二是木星的第六顆已知衛星,是木星的第四大衛星,比月球稍微小一點,有一層含氧的稀薄大氣。

土衛二

宜居原因:土衛二是一個被冰覆蓋的衛星,被發現表面有噴射的液態水。

土衛六

宜居原因:它是太陽系唯一一個擁有濃厚大氣層的衛星,被視為一個時光機器,有助我們瞭解地球最初期的情況,揭開地球生物如何誕生之謎。 2008年「卡西尼」號土星探測器發現土衛六南極地區存在一個比北美安大略湖還要大出許多的湖泊。

火星

宜居原因:自轉軸傾角、自轉週期和地球相近;曾經有湖泊,現在已經冰化,有以二氧化碳為主的大氣。

「備用地球」有很多

美國科學家盯上冰冷冥王星


前些天公布的「開普勒—22b」被認為是地球的孿生兄弟,那我們是否有機會移民上去?季江徽笑著說,即使人類將來發明出接近光速飛行的太空船,到達那裡也要很長很長時間,開普勒—22b距離我們有600光年遠呢。「我們乘什麼進行星際移民是個問題。 」季江徽說,不到萬不得已,沒有必要進行宇宙移民。「要進行宇宙移民,肯定是太陽變成了紅巨星,它吞噬了地球。所以,大家才紛紛逃離地球。 」

而實際上,現在天文學家們比較心儀的幾個候選是太陽系的木衛二、土衛二、土衛六、火星,美國宇航局甚至把目光投向了遙遠的冥王星上,因為他們猜測冥王星上有液態氨。 2015年,美國宇航局將啟動對冥王星的探測,由於冥王星距離太陽太遙遠,圍繞太陽轉一圈要幾百年的時間,那裡的所有東西都是冰冷的,「美國宇航局將揭開冥王星這個冰冷世界的奧秘。 」

科學家們最欣賞的還是火星。「最現實的是火星,它的自轉和地球很接近,是23個小時多一點,火星上曾經有湖泊,只是後來發生了氣候變化結成了冰。美國宇航局曾經探測到火星的兩極存在冰。不久的將來,美國火星實驗室‘好奇號’將在火星上著陸,分析這些火星上是否存在有機水。 」



【誠徵榮譽會員】溪流能夠匯成大海,小善可以成就大愛。我們向全球華人誠意徵集萬名榮譽會員:每位榮譽會員每年只需支付一份訂閱費用($68美元/年),成為《看中國》網站的榮譽會員,就可以助力我們突破審查與封鎖,向至少10000位中國大陸同胞奉上獨立真實的關鍵資訊, 在危難時刻向他們發出預警,救他們於大瘟疫與其它社會危難之中。

歡迎給您喜歡的作者捐助。您的愛心鼓勵就是對我們媒體的耕耘。 打賞

看完這篇文章您覺得

評論



退党

看中國版權所有 Copyright © 2001 - Kanzhongguo.com All Rights Reserved.