异星世界,有你想要的家园吗?

2022-07-22 01:02奇异大叔
小学生时代 2022年6期
关键词:银河系太阳系宜居

□奇异大叔

同学们都喜欢看科幻电影、科幻故事,经常会看到这样的情节——在遥远的宇宙深处,还有这样那样不知名的适宜智慧生命生存的星球,那上面的生命千奇百怪,有些甚至有着高度的文明,外星人甚至会驾着宇宙飞船造访地球!

别说科幻故事了,地球人不也是发明了越来越先进的望远镜和太空探测器,想去寻找能让人类的“种子”开枝散叶的新家园?蓝色地球确实很美好,可要是那么辽阔的宇宙,只有这一个生命的摇篮,人类的家未免太小,人类也未免太孤单了。

家门口的另一个“地球”现身

大叔之前给大家介绍了人类最新的太空探测“超级装备”——詹姆斯·韦伯太空望远镜,这会儿那只“大金眼”才刚开始工作,还没出“战绩”呢,人类已有的各种尖端探测仪器不甘示弱,夜以继日睁大“火眼金睛”搜索,还真发现了一颗各方面都挺像我们地球的行星,想象一下,没准这个“阿凡达”星上有着世外桃源般的奇花异草,小精灵们在那里快乐地生活呢,好让人向往啊。

德国哥廷根大学天体物理学家发现,这个“地球”位于白羊座的方向,在与太阳系相邻的特加登恒星系中围绕母恒星运行,距离地球约12.5 光年(光在真空中的速度约为每秒30 万千米,1 光年大约是9.46 万亿千米),质量约为地球1.05 倍,很可能还存在着液态水和温和大气层。不过,这个“地球”距离母恒星非常近,很可能因无法自转而不会产生昼夜交替的现象。这可有点儿麻烦,你想啊,一颗行星,永远只能一面朝着自己的“太阳”被暴晒,温度高得惊人,而另一面呢,永远是温度极低的暗夜,这样按照常理,生命存活几率可得大打折扣。

但是,谁知道这个神奇异星世界实际会是什么样的情况呢,没准儿那里的生命就是能适应这样的“永夜”和“永昼”,或者它们已经达到了高超的科技水准,能够为自己创造一个舒适的家园呢。

“宜居行星”门槛可不低

同学们在地球上生活了这么多年,对这蓝色家园的印象大致是这样的吧:复杂而壮美的地形地貌,变化分明而有规律的四季气候,生机勃勃的生物圈……虽然有这样那样的小烦恼,但生命毕竟已经在地球上进化了40 多亿年,人类也已经在这家园繁衍生息了300 多万年,要按照地球生命这么多年熟悉的标准来寻找“第二地球”可真不是件容易事儿。

由于恒星是炽热的气体星球,所以“宜居”的只能是行星。先来说说科学家心目中“宜居行星”的标准。“宜居行星”嘛,首先要像地球那样是岩质行星,拥有固态表面和铁核心,它们的质量得与地球接近。其次,岩质行星需要与它的“太阳”,也就是主恒星的距离适中,这样才能有适宜的温度和液态水。

至于满足了更进一步标准的星球,没准儿比地球还适宜居住呢。哇,看来人类还有机会改善居住条件哦。

“超宜居”行星,得绕着一颗相对小一点的、温度也比我们的太阳稍低一点的恒星运行;最好比地球大10%左右,行星越大,意味着大陆块和栖息地空间也越大,能创造出生命所需的多样化栖息地和地形,大气层也更厚。

行星要“超宜居”,平均温度最好比地球高5 摄氏度左右。因为科学研究发现,如果比地球稍稍温暖一些、湿润一些,陆地和水零星分布,大气含氧量在25%到30%之间的行星更适宜生命的繁衍生息。就像地球上的热带雨林,那里可是体现生物多样性的“示范区”。

对了,“超宜居”行星最好还带一颗稍大一些或距离稍近一些的“月亮”。要知道,行星在宇宙空间中运行,可是时不时会有外来天体的干扰,自身也会莫名其妙发生震颤的,这对在它上面生活的生命可不是啥好事儿。宜居行星需要一个适宜的卫星来帮助稳定它的运行轨道。

哎呀,这些要求好高啊!在太阳系中没有哪个星球类似于地球,不存在“第二地球”,除了地球之外,太阳系中的其他天体目前都还没有发现生命。如果要找类似于地球的星球,只能放眼太阳系外的行星啦。

“第二地球”会是哪个

幸好宇宙那么大,什么样的奇迹不会有呢?目前,已被确认的太阳系外行星数量达到了四五千颗,它们分别属于3000 余个恒星系统。不过,它们大部分是非常靠近主恒星的气体状态的超大个儿巨行星,有些表面温度非常高,有些又特别寒冷,人类要想在那上面生存估计比较犯难。咱们刚开始所说的那个12.5 光年外的行星,也因为其距离母恒星太近而不是人类的“菜”。嗯,看来还是得再好好找找。

科学家用越造越先进的望远镜使劲瞧啊瞧,终于数出了个数。美国和德国的科学家在人类目前能探测的范围内,共同找出了24 颗候选“宜居星球”。在这24颗星球中,有9 颗绕着适当类型的恒星运行,有16 颗处于合适的年龄范围内,还有5 颗处于合适的温度范围内,只有1 颗大部分的标准都能满足。而且,这24 颗行星均距离我们100 光年之外,最远的甚至距离我们2000 多光年远!以人类现在的科技能力根本没办法对其探个究竟。

不过,梦想总是要有的。那唯一的一个能满足大部分“宜居星球”标准,号称“地球2.0”的开普勒-452b 行星可是一个“超级地球”,其质量估计为地球的5倍,半径估计为地球的1.5 倍。除了个儿更大,它的各方面条件都非常接近于地球。而且,它也有个无论质量、半径、温度或者年龄,都有跟我们的太阳非常相似的主恒星。但是,这颗星球远在1402 光年之外,人类还是远远够不着。

开普勒-452b 行星假想图。

说到梦想,大叔就来说说远的吧。一直以来,人类对行星的探测都是局限在银河系中,前面说的那些候选“第二家园”再远也都是在银河系里的。美国哈佛- 史密森天体物理学中心的科学家最近首次找到了银河系外的行星,他们是在距离地球约2300 万光年的大熊座附近M51 涡状星系中找到的,这个外星世界被命名为“M51-ULS-1b”,它可能比太阳系中的土星略小,绕双星系飞行,轨道距离大约是地球与太阳之间距离的十倍。更妙的是,有了詹姆斯·韦伯太空望远镜的“加盟”,科学家估计很快还会发现更多银河系外行星候选者。相比银河系内“宜居行星”的发现,更广阔浩渺的银河系外的探索,对始终有着“搬新家”愿望的人类,是不是更有吸引力呢?

我们太阳系所在的银河系包括1500~4000 亿颗恒星和大量的星团、星云,而浩渺宇宙可能广达23 万亿光年,其中至少有2 万亿个星系,每个星系大约含有千亿颗恒星!目前,人类只能观测到1250 亿个星系,以人类为中心的可观测宇宙直径只有约930 亿光年,人类的探测器才刚刚走出太阳系,人类的足迹才登上“家门口”的地球卫星——月球。人类在宇宙的探索,就像是辛巴达的传奇历险,处处都有可能发生奇迹。好奇的小读者,人类未来新的家园在哪里,你们一定想知道,至于能不能找到,就看你们将来的本领啦。

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