科学家发现过超级地球(2个超级地球被发现)

当地时间9月9日,美国媒体网站撰文发布了一项科学成果:科学家在距地球100光年外发现了两个“超级地球”,其中一个可能适合人类生活

科学家发现过超级地球(2个超级地球被发现)(1)

地外生命总能引发人类的好奇与关注,除了我们所居住的蓝色星球外,宇宙中的其他行星上是否存在生命?相信很多人对此都坚信不疑,越来越多的“超级地球”被发现,似乎也证实了生命的普遍性。

科学家发现两颗“超级地球”,一颗或存在生命

在2022年8月下旬,国际期刊《天文学杂志》上就已经发布了一篇关于“超级地球”的文章。科学家对距离地球约100光年的天龙座行星TOl-1452b进行了研究,发现其大小比地球大70%,但质量却是地球的5倍,并且30%的质量都是水,几乎是一颗“海洋星球”。

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TOl-1452b模拟图

水是生命之源,而TOl-1452b最大的特点就是水资源丰富,这是否意味着这颗“水球”隐藏着一个神奇的生命世界?虽然暂时还无法下定论,但液态水的存在足以让人类浮想联翩......

而最近发现的两颗新的“超级地球”,其中一颗也可能存在生命。在一些报道中,作者甚至直接用“可以维持生命”来表述,比如:

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据研究人员介绍,这两个“超级地球”都比地球大,一年的时间都不到10天。其中,被命名为LP890-9b的行星比地球大30%,在2.7天内就完成一次绕轨运动;名为LP890-9c的行星比地球大40%,绕轨周期大约为8.5天

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这里要补充一点,行星作为恒星的附属星球,在命名上一般以母星的指定名称为前缀,其次再根据和母星的距离从近到远依次排序,母星编号为a最近的第一颗行星编号为b,以此类推。

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科学家发现,不同星系所对应的宜居带也有不同,比如:在TRAPPIST-1的行星系统中,第4~6颗行星均位于宜居带内,地表温度合适,存在的生命的几率较大,对应编号为e~g。而在太阳系中,宜居带则包含着第2~4颗行星,包括金星、地球和火星,而地球又处于宜居带的最佳位置。

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TRAPPIST-1的行星系统和太阳系

同样是宜居带,为何会产生如此巨大的差异呢?这是因为母星的大小和能量输出、辐射强度各有不同,所以行星系统的宜居带并不固定。只要行星位于合适的范围之内,理论上都可能孕育出生命。

科学家新发现的这两颗“超级地球”,其编号分别为b和c,看似距离主恒星较近,不大可能存在生命,但实际上并非如此:LP890-9c就位于宜居带之内

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首先,LP890-9是一个较小的恒星,相当于太阳的1/6~1/7左右,产生的辐射量只有太阳的一半。即便离母星很近,LP890-9c表面接收的辐射量也并不高。其次,从温度来看,如果LP890-9c表面覆盖着浓厚的大气层,地表就完全可能保留大量的液态水,这是碳基生命存在的重要条件。

“超级地球”:存在生命的几率有多大?

所谓“超级地球”,是指质量比地球更大的地外行星,但质量上限要低于太阳系中的两大冰巨星:天王星和海王星,二者分别是地球质量的14.5倍和17倍。根据天文界的标准,超级地球的质量介于1~10个地球质量之间,但并不一定符合“宜居”的标准。

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宇宙浩瀚无边,符合“超级地球”标准的地外行星不计其数,但大部分都暴露在恶劣的环境之下:极端的高温和低温、真空环境、陨石袭击、辐射伤害等等。以地球为参考,生命的诞生对太空环境、行星特征有很高的要求,比如:岩石行星(而不能是气态行星)、存在液态水、适宜的地表温度、合适的大气层等等。

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2019年6月,美国宇航局发现的地外行星已达4000颗;2020年3月,《系外行星百科全书》共登记了5000多个已确认的系外行星,3年左右新增了1000多个,其中每一颗对人类而言都是“新世界”。

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但在人类已知的地外行星中,大小和地球类似,并且位于宜居带内的并不多。据维基百科记载,开普勒和苔丝计划在2020年1月已确定了4374颗行星候选者,但只有几颗可能存在生命,姑且按10颗计算,概率也低于0.25%

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四颗系外行星与它们的主星(HR 8799)逆时针运行。

即便如此,还是有一些行星引起了人们的浓厚兴趣,并在众多的候选者中脱颖而出。2014年4月17日,天文学家发现了开普勒-186f,这是有史以来与地球最为相似的系外行星,距离地球490光年,体积是地球的1.37倍,半径比地球大11%,而且还是一颗岩石行星

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值得一提的是,开普勒-186f的公转轨道为129.9天,称之为“另一个地球”也不为过。在2015年的一篇论文中,开普勒-186f被列为人类最佳的宜居行星之一;2018年6月的研究进一步发现,开普勒-186f的轴向倾斜角度非常稳定,可能具有类似于地球的季节和气候。

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放眼整个宇宙,像开普勒-186f一样的行星肯定还有不少。仅在银河系中,就有约4000亿颗恒星,包含的行星数量约1~10万亿颗。而可观测的宇宙中大约又有2万亿个星系,覆盖的行星总数将是一个天文数字!

因此,宇宙中存在生命的可能性很大,只不过人类目前的科技水平还不足以证实而已。

“超级地球”距地100光年,为何说“相当近”?

光年是一个庞大的距离单位,100光年就是光在100年内传播的距离,这是什么概念?须知每秒钟光传播的距离就有30万公里,足以绕地球7圈!

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但和其他“超级地球”相比,100光年的距离并不太远,最多只能算是居中位置。美国宇航局通过开普勒太空望远镜发现的开普勒-62e也是一颗“超级地球”,质量是地球的1.6倍,距离地球却有1200光年之遥。

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开普勒-186距离地球也有490光年,开普勒-10为560光年,开普勒-22为638光年。当然,“超级地球”中也有距离地球很近的,比如:格利泽667CC距地球仅有22光年,格利泽581为20光年,格利泽867仅为15光年

以人类现有的科技水平,100光年的距离要多久才能抵达?

1光年约等于9.46×10^15米,也就是9.46万亿km,高铁的速度每小时按300km计算,跑完1光年也需要360万年,100光年就是3.6亿年

民航客机的空速每小时可达885km,飞越1光年也需要122万年,100光年同样也需要1亿年以上。按照人类目前最快的飞行器之一帕克太阳探测器的速度前进(每小时可达393044km),从地球抵达LP890-9c至少也需要27万年

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无论采用哪一种方式,星际旅行的时间成本都太过高昂,飞船的燃料也将难以保证。但换一种角度想,与其耗费时间、能源转移到其他宜居星球,反倒不如珍惜现有的地球家园。因为宇宙中只有一个地球,它拥有完美的日地距离、安全的空间环境、强大可靠的磁场,其他任何星球都无法取而代之。

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地球经过46亿年的漫长演化,孕育出丰富多彩、奥妙无穷的生命世界,这本就是一个伟大的奇迹。对人类而言,现阶段移居到系外行星并不最优选择,最好的“超级地球”正是我们脚下的这颗蓝色星球。

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