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[ 科普 ] 人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?—- 宜居星球,特點

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為什麼: 人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?

大家好!! 小編今天來和大家解釋關於 文化中的科普知識

今天的這個知識主題是: 人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?

這教學的重點為這幾點 [ 宜居星球,特點 ]

希望你可以從這幾點中領悟到修圖的精華

本文開始

地球並不是一個孤單的星球,人類對外星生命的尋找已經持續了無數年,在宇宙中,有許多可能存在生命的星球,這些宜居星球就是人類所探尋的目的地。也許有一天,我們的腳步能拓展到那些宜居星球上。為什麼網的小編給大家介紹一下宜居星球的特點。

人類發現了宜居星球,搜尋到水的跡象

人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?

兩年前,我們發現了第一個地球大小的行星——開普勒186f。它舒適地公轉在恆星的“宜居帶”里。它的太陽是開普勒186,昏暗而遙遠,比我們所希望的冷了一些,不過還是有生命的潛力。但不管怎樣,開普勒186f已不再是“最佳宜居候選世界”中的一員了。

還有你們:開普勒-62f,格利澤- 667c,開普勒-452b。是,每一個都那麼迷人,但是每一個又總有那麼些不盡人意的地方:要麼你們的太陽太昏暗,再過幾十年也看不清楚;要麼和地球比你們的個頭實在太大,我們都不確定你們是不是真的是岩質行星。所以,都給我靠邊站!新選手已經上場了,它叫比鄰星b(Proxima b)。它的質量下限只比地球高30%,很可能是個真正的岩質行星;它的軌道就在恆星的宜居帶里。

人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?

更棒的是它的太陽——比鄰星(Proxima),離我們最近的恆星,沒有之一。4.3光年的距離是開普勒 186f的1/130,全世界的天文學家都對比鄰星b垂涎三尺。用不了十年我們就能給它拍照,搜索生命的跡象。歐洲極大望遠鏡(E-ELT),這頭正在建設的39米大的巨獸,到2024年就能從智利仰望星空了。這架望遠鏡將能直接看到比鄰星b的真容,不用再像別的行星那樣靠間接方式去推斷它的存在。這就給了天文學家們誘人的機會去探查比鄰星b的大氣層和地表。我們可以直接搜尋水甚至地表生命的跡象了。

關於宜居星球,我們只知道它的大小不知道重量

人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?

此次探測到它的方法,叫做“徑向速度”法:我們看不到行星本身,但是行星的引力會對它的恆星有微弱的影響,從而改變太陽的運動。然而,我們只能看到恆星一個方向上的運動,看不到另一個。

這就像是我們想看熱氣球影子的位置來判斷它的運動。我們很有可能低估了氣球移動的距離,因為它上下移動不會改變影子位置。我們可能覺得氣球水平移動了這麼一點路程不費什麼力,但其實它費了很多力去爬升了很大距離。比鄰星b,或者任何依靠徑向速度法找到的行星,都有這個問題:它很可能其實很重,但大部分引力是在把恆星往“上”拉,而沒被我們發現。

人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?

現在我們還不知道比鄰星b的軌道是什麼樣的。如果它的位置正好對上了,那麼它的重量確實就是1.3個地球。如果它的位置不對,那麼完全有可能超過地球的70倍,變成木星那樣的氣態巨行星。假如軌道是純隨機的,那麼“中間”的可能性大約是2.6個地球。

不過,純猜的話,它是岩質行星的概率確實比較大。有一個經驗規則是,直徑不超過1.5倍地球的行星通常是岩石而不是氣體。如果岩石成分和地球差不多,那麼這個規則對應的質量就是4.5個地球,比2.6大。但是這依然還是猜測,只是給了一個樂觀的理由而不是真正的依據。

關於宜居星球,我們只知道軌道位置不知大氣層情況

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比鄰星b位於“宜居帶”里,這意味着它接受的光和熱,與地球相差不太多。它距離比鄰星很近,但比鄰星本身又是一顆很弱小的紅矮星。綜合起來,比鄰星b接收到的光和熱,是地球的三分之二:一個相當不錯的數字。

問題是,決定一顆行星表面溫度的,不光有它的位置,還有它的大氣組成。而我們對比鄰星b的大氣層一無所知。

換句話說,“宜居帶”是個糟糕的名詞,位於這裡的行星並不自動變得“宜居”。

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2014年,人們發現了一顆距離我們僅16光年的行星Gliese-832c (當時也引發了媒體的熱炒)。它的位置正好在宜居帶的內側。然而,這顆行星有一個致命的問題:它的質量是地球的5倍。有如此質量,它完全能吸引一個十分稠密的大氣層。就算它的大氣組成和地球一樣,其中的溫室氣體也足以造成強烈的溫室效應,足以讓所有的水蒸干,變成類似於金星的面貌(應該沒有人會認為金星是宜居的,人類發射到金星大氣層里的探測器都沒幾個活下來)。

關於宜居星球,我們只觀測到一個信號不知它是否真實存在

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記性好的人可能會覺得這一切關於比鄰星的新聞似曾相識。你們沒錯:2012年,在半人馬座α星B的周圍就曾經“發現”過一個地球大小的行星。(半人馬座α是一個三星體系,分別稱為A、B、C,而C就是此次的主角比鄰星。)然而,後續的數據分析表明這是一個信號假象,因此這一發現被撤回了。

這種烏龍算不上常見,但很正常。畢竟和恆星比起來行星很小,能帶來的擾動也很小;而擾動又不止它一種,耀斑黑子等等都能帶來。而比鄰星是一顆紅矮星,紅矮星正是以巨大耀斑而出名的——有些超級耀斑爆發甚至能在幾分鐘內令亮度加倍。(這也讓比鄰星b遭受了數百倍於地球的X射線轟擊,倘若它沒有磁場保護,那它的大氣就會很快被剝光;但此刻我們暫時不討論這個問題。)

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比鄰星b的數據看起來是不錯的,有樂觀的理由;但是這畢竟是紅矮星,還是需要其他的獨立觀測才能最終把假信號排除。不過等到歐洲極大望遠鏡建成的時候,我們將能直接看到它,也就能沒有絲毫疑義地確定它的存在與否了。

事實上,那時候我們大概就能解決以上全部三個問題,畢竟比鄰星離我們太近了,它會是第一個被我們真正理解的地外行星。讓我們在此樂觀一點,暫時認定這幾點都不是問題吧——那麼接下來的問題就是,要怎樣的它才能真的適合生存。

關於宜居星球,我們尚且未知的事物太多了

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地球的誕生經歷了大約1億年和無數的碰撞,等到終於成型的時候,太陽已經進入了穩定期,也就是所謂“主序”:由內向外的熱壓和由外向內的引力達到了平衡。但是,比鄰星b的形成很可能就比地球快多了,也許只用了幾百萬年;相比之下它的太陽卻用了幾億年的時間才進入主序。在這幾億年的時間裡,比鄰星比今天亮很多;隨着它逐漸安定下來,它的宜居帶也逐漸向內收縮,最終才覆蓋了比鄰星b的公轉軌道。換句話說,比鄰星b曾經在非宜居帶毫無生機的熾熱軌道上度過了大約一兩億年的時光!

把一個岩質行星放在這樣的軌道上烘烤,本來能像地球一樣孕育生命的星球也可能會變得像金星一樣乾枯荒涼。比鄰星b是不是也經歷過這樣的遭遇呢?

肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)的團隊進行的一項研究模擬了這個過程:在進入宜居帶之前,比鄰星b可能被蒸走了1“地球水”(也就是地球表面所有水的總量)。不過它的地幔里可能也像地球一樣還有備用的水源。地球的地表之下就有大約0.3-10個“地球水”的儲備。假如我們的整個海洋突然被挪進了太空,從火山中噴發出來的氣體還能補回一些失去的水分。

人類發現了哪些宜居星球?宜居星球有哪些特點?

不過我們不知道這個星球上最初有多少水,因為我們不知道整個星系是如何形成的。比鄰星在最初的時候可以比地球更乾燥,可以比地球更濕潤,也可以差不多。它的地表可能最初有兩份的水量,最後只剩下一份;也可能最初有100份,最後剩下99份;也可能最初就只有半份,最後一片乾涸。我們無從得知。

也許這就是我們一直在等的那顆行星,或者也可能不是。但無論如何,我們很快就能知道了——就在我們這一代人的時間裡。

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看完小編分享的知識之後 是不是對科普中的文化更熟悉了呢?

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