寻找适宜人类居住的系外行星

不管怎么说,要想找到与地球一样适合人类生存的系外行星,应当类比于地球的生态环境。水是生命的基础,因此适合人类居住的行星上,必须有含有水。要满足这个条件,这颗行星必须在恒星的宜居带内,离恒星太近,水就会被蒸发,行星留不住水分而变成荒漠,这就是在金星的现状。金星的大小和质量与地球相似,但它离太阳太近了,表面温度高达500℃,基本没有生命可以在它的地表生存。

寻找适宜人类居住的系外行星

离恒星太远,行星就会变得太冷,水只能以冰的形式存在于地表,在地下深处才可能有液态水,海王星就是一个例子。此外,这颗行星必须是固体的,有能够支撑生命活动的地表,并且含有大气层,保护生命不受恒星辐射的同时,为生物提供能够呼吸的空气。

24颗超级地球

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仅在我们的银河系,就有1000亿颗恒星,每一个恒星附近都可能有一颗行星。其中一些行星可能位于宜居带,并具备孕育生命的所有基本物质。从目前已知的4500颗系外行星中,我们精挑细选,确定了24颗超级宜居的行星,这些行星比地球更适合生命存在和进化,堪称生命天堂。

寻找适宜人类居住的系外行星

这类超级宜居行星的质量必须是地球的两倍,体积至少是地球的1.3倍。更大的质量和体积意味着更强的引力,更密集和更温暖的大气层,这将确保行星上生物的多样性,它们也被称为超级地球。

此外,这些超级宜居行星围绕的恒星,应该是一颗理想状态下的恒星,它比太阳小,至少有150-300亿年的寿命。相比之下,太阳的寿命只有不到100亿年,而复杂的生命形式花了大约40亿年,才从地球诞生。因此,理想的恒星,应该具备较长的寿命,这样在系外行星进化出生命形式之后,它还能持续提供能量。

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红矮星是一个不错的选择,它比太阳更小,亮度更低,但是它的寿命可以在200亿年到700亿年之间,这将给生物足够的时间来发展和进化。超级宜居行星的气候条件也会有所不同。平均温度应该是18℃,高于地球的15℃,合适的温度将确保有更多的水以云、液体、湿气等形式存在。这个温度下,是最有利于生物多样性发展的,整个行星看起来就像地球上的热带森林。

随着新一代望远镜的出现,我们可能会发现这些宜居系外行星是否有生命。如果这24颗宜居星球适合生命存在,下面这些行星将成为它们的典型代表。

GJ 273b

GJ 273b,这是一颗围绕GJ 273旋转的系外行星。GJ 273又名鲁坦星,是一颗位于小犬座的红矮星,距离太阳系约12光年。一般来说,红矮星会周期性地爆发耀斑,吹走其轨道上行星的大气层。但GJ 273还算比较平静,到目前为止,还没有观测到耀斑爆发。GJ 273b刚好位于鲁坦星的宜居带上,其质量大概是地球的3倍。它绕恒星运动一周大约需要18.6天,这意味着GJ 273b的一年还不到地球上的三周。

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2017年,一个名叫“METI”的天文学组织,使用位于挪威的32米口径射电望远镜,连续3次向GJ 273恒星系统发送信号,内容包括33个简短乐曲作品、部分数学和科技成果,还包括太阳系和地球在银河系中的位置。如果GJ 273恒星系统确有智慧生命存在的话,我们将在2042年收到回复。但是主动公开地球位置的确不是明智之举,如果远在12光年外存在邪恶外星生物并且科技远超人类,对于人类来说,将是灭顶之灾。

开普勒-1638B

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开普勒-1638B,是距地球最遥远的可能存在生命的系外行星,它距离我们大约3000光年,位于天鹅座方向,围绕恒星开普勒-1638旋转,处于该恒星系统的宜居带上。它与地球的相似指数达到80%,体积是地球的2倍,质量是地球的4倍,其表面存在岩石和液态水,与地球的地表环境十分相似。它围绕主星旋转一周需要260天,使这颗行星可能出现与地球类似的四季。开普勒-1638B各方面条件都与地球比较相似,如果存在类人生命的话,这颗超级地球将可以容纳200亿人口,但由于相距太远,即便它是天堂,我们有可能永远错过它。

开普勒452b

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开普勒452b,位于一个与太阳系类似的恒星系统中,其围绕主星开普勒452旋转,公转一周大约需要385天。开普勒452恒星系统位于天鹅座,距离地球1402光年。开普勒452只比太阳大5亿岁,正值年富力强,可以为生命提供充足的能量。开普勒452b质量是地球的5倍,体积大约是地球的1.8倍,其表面重力是地球的两倍,这意味着,你在这个星球上可能用尽全力也无法跳起。开普勒452b有65亿年的历史,相比于地球45亿年的历史来说,整整比地球大了20亿岁,可能在漫长的时间里,其表面的水分早已被蒸发殆尽。

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总的来说,开普勒452b与地球的相似度高达90%,含有大气和水分,处于适宜的宜居带上,甚至连一年的时间都与地球极其相似,完全可以当做地球的2.0版本。但是由于迷你海王星(与海王星类似的系外行星,行星表面是大气层,下面是水和氨等高挥发性物质形成的海洋)与超级地球之间的分界线,只有两倍于地球半径的行星才可能是岩质行星,而开普勒452b只有1.8倍地球半径,因此其也可能是一颗海洋星球。

格利泽581g

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格利泽581g,距离地球大约20光年,是围绕红矮星格利泽旋转,是格利泽星系的第6颗行星,位于天秤座方向。对于格利泽581g是否存在,科学界一直都存有争议,英国天文台的观测数据显示格利泽星系宜居带只有5颗行星,格利泽581g并不存在;也有天文学家指出,没有在格利泽星系的宜居带接收到行星的可信信号;但美国天文台的观测数据却显示,格利泽581g的存在概率为99.9978%。

寻找适宜人类居住的系外行星

如果格利泽581g确实存在的话,它将是与地球最像的系外行星。格利泽的质量是地球的4倍左右,体积是地球的1.4倍。其公转周期为37天。格利泽581g被主星潮汐锁定,意味着格利泽只有一面朝向主星,另一面一直背对主星。格利泽581g上没有昼夜的变化,永恒日间的一面温度将达到及时摄氏度,而永恒夜间的一面,温度则低至零下200摄氏度。如果这颗行星有生命存在的话,晨昏线附近将是适宜生物生存的最佳位置。

寻找适宜人类居住的系外行星

这24颗行星,都位于其主恒星的宜居带内。理论上,我们可以移民到那里,并开始我们的未来生活。但它们离我们太远了,即便现代火箭能以五倍于音速的速度飞行,但也需花上10万年才能飞出太阳系,更何况到达这些遥远的星系。因此,在我们掌握星际航行技术之前,只能老老实实呆在地球上,至于星际移民,还处于科幻阶段。不过探索这些系外行星,有助于我们提升对地外生命以及生命是如何形成的理解。

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页面更新:2024-03-14

标签:外行   主星   海王星   大气层   星系   太阳系   地表   恒星   行星   适宜   体积   地球   太阳   生物   生命

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