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1 # 天體生物學
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2 # 醉花音
還是那句話,想要移居外星球,最大的問題就是解決遠端星際航行中的速度問題,從目前的情況來看,我覺得這顆星球不適合移居。開普勒452B是美國國家航空航天局(NASA)於2015年發現的一顆類似於地球的系外行星,其位置位於天鵝座,距離地球大約1400光年,我們先不說其他的,就用目前地球上最快的飛行器,飛往開普勒452b也需要成千上萬年,當然如果條件允許,人類可以在太空繁殖後代。
1:開普勒452b在理論上位於宜居帶上,並且距離中心天體的距離和地球差不多,但是由於資料的不足,還不能稱它為第二個地球,因為我覺得想要成為第二個地球,也就是地球的“孿生兄弟”,那麼相似度至少要達到百分之98,而據NASA稱,這顆星球與地球的相似度只有0.83左右,下面來看一些引數就知道了;
2:開普勒的直徑是地球的1.6倍,而體積則是地球的五倍,但是重力卻是地球的兩倍,如果人類到達了該星球,第一個問題就是儘快適應比地球大兩倍的重力,本來在地球上健步如飛的你,到了這個星球可能就只能在原地慢慢地走動了;這都不是最重要的,根據NASA的報道結果,目前還沒有發現這顆星球存在天然衛星。
3:我們都知道,地球的衛星月球對地球的穩定運轉起著至關重要的作用,如果沒有了月球,地球上的一切可能就會變得毫無規律,那麼到了其他類地行星也是同樣的道理,沒有衛星的開普勒452b就像是在宇宙中的一顆裸星,危險係數就比地球高的多。
並且NASA也稱,這顆星球只是理論上擁有大氣和液態水,並沒有真正探測到。雖然不適合移居,但是這顆星球的發現卻讓人類在宇宙中尋找真正的第二個地球的過程中邁出了更大的一步,這也是值得我們驕傲的。
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3 # 058D
這個問題問我算是問對了,開普勒452B最先是美國國家航空航天局(NASA)發現的,直徑是地球的1.6倍,和目前的地球有著0.83的相似指數,同樣圍繞類似太陽的恆星旋轉,可能存在大氣層和流動的水源,但是距離地球1400光年。
我們先不論開普勒452B是否確定適合人類居住,首先要解決的問題是怎樣到達這個星球,因為它離地球有著1400光年的距離,即使我們能以接近光速的速度飛向它也要超過1400年,以人類的壽命還在途中就已經見了上帝。那麼這個目前我們探測到的離地球最近的適合人類居住的星球要怎樣到達?
顯然我們不能用這種方式,人類也無法承受這種速度。通常我們按三維空間來理解,兩點之間直線距離最短,比如我們地球和開普勒452B的直線距離是1400光年,這是一個對於我們很遙遠的距離。但是,宇宙是高維的,可以扭曲形變,比方說在紙上畫了兩個點以兩點中間位置對摺,兩點之間的距離可以無限近。要怎樣進入多維空間呢?我們需要擺脫宇宙“吸力”,進入傳送門,在傳送門裡可以到達任何想去的地方。怎樣擺脫宇宙“吸力”,這是目前的難點,這個問題留給你們年輕人去思考,我再睡一會。
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4 # 科普大世界
開普勒452b被天文學家們認為是已知行星中和地球最為相似的行星,其實無論它是否宜居,人類目前都不可能對其移民,而且1000年之中也難以向其移民。
雖然美國航空航天局的天文學家們公開發布訊息說開普勒452b很可能是一顆宜居行星,上面或有大氣層和液態水,還稱它為“地球的大表哥”,但是我一直對其表示懷疑,其公開的資料認為開普勒452b直徑是地球的1.6倍,與地球相似指數為0.83,在天鵝座位置,距離地球1400光年,但是人類目前對太陽系外的行星的觀測是極其淺顯的,就好像我們用肉眼觀察水星凌日或者金星凌日,然後去判斷水星和金星到底是個什麼東西一樣,或者說就像我們用肉眼觀察幾百米外的一盞燈前飛過的一隻昆蟲是蚊子、蒼蠅還是甲蟲或蛾子一樣。雖然還有光譜分析之類的方法,但是想一想,那些光線穿越了1400光年的距離,而且是從一個黑影上去分析,其真實度實際上都是大打折扣的。
天文學家們認為開普勒452b是首個圍繞著與太陽同類型恆星旋轉的且與地球大小相近的"宜居"行星,但是就憑這些就認為這顆行星是宜居行星未免太草率了,它和地球再相似,也沒有金星和地球相似吧!金星的體積和質量都和地球相差無幾,也和地球同樣位於太陽的宜居帶內,上面也有大氣層,然而金星卻是一顆地獄星球,根本不適合生命生存,所以開普勒452b這顆行星是否宜居要畫一個大大的問號的。
下面我們再假設人類透過更高階的手段發現開普勒452b是一顆宜居星球,上面有生物存在但還沒有形成高階生命體,那麼這樣的星球的確是很適合人類去移民的,然而1400光年的距離意味著什麼?對現在的人類而言,那是根本無法跨越的距離,更沒有技術支援人類去做這樣遠距離的域旅行。
也許有人會認為可以利用蟲洞穿越,然而那根本是不現實的,即便出現了容許人類穿越的蟲洞,誰敢保證一定就穿越的開普勒452b附近?另外曲速引擎飛船也不靠譜,超越光速的航行目前來看是不可想象的,不過也許在千年之後,人類可以造出巨大的飛船,這樣的飛船中有迴圈生態系統,人類可利用等離子發動機將飛船加速到光速的一半,那麼經歷數千年的航行之後,我們或者能到達開普勒452b附近,但是具體實施起來,這又是非常困難的,人類在1000年之內還不可能做到。
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5 # 薛定諤的科學
按照目前的科技水平,人類很難移居到開普勒452B星球,首先是因為開普勒452B距離太遠,很難搬家。再者即使可以去它也未必宜居,我們具體來分析一下。
在距離地球1400光年之外,NASA發現了一顆與地球非常類似的星球開普勒452b,這個星球的直徑是地球的1.6倍,而且它所在的恆星系,有一顆與太陽類似的恆星,據NASA觀察,開普勒452B星球上很可能擁有大氣層和液態水。
這些星球的條件究竟意味著什麼呢?
開普勒452b的星球條件我們知道,星球的質量越大,引力也越大。如果一個星球質量過大,那麼引力也會相應非常大,在《星際穿越》,男女主人公在尋找宇宙內的宜居星球時,曾經找到了一個引力非常大的星球米勒星球。由於引力非常大,宇航員在這個星球上行走時非常費力。
如果一個星球的引力再大一些,可能人類在星球上根本邁不開步伐,連移動都變得不可能。因此,質量太大的星球,並不適宜人類生存。
同樣,質量太小的星球,也不適宜人類生存。我們以月亮為例,月亮的質量是地球的1/81,而月球的引力是地球的1/6,如果你在地球上的體重是60kg,那麼到了月亮上你的體重只有10kg。
由於月球的引力非常小,因此在月球上跳一下甚至能達到10米的高度,如果在月球上玩蹦床,甚至會發生蹦出去之後,飛出月球之外的情況。
因此,質量較小的星球,也不適宜人類生存。
而開普勒452b的質量與地球接近,因此人類在這個星球上生活,不會存在太大的引力問題。
除此之外,開普勒452B還滿足了恆星系的宜居帶位置。
我們以太陽系為例,靠太陽太近的行星,星球表面的溫度會非常高,地球上的生命無法在高溫環境下長時間生存,因此不適宜居住。
而靠近太陽太遠的星系,星球溫度不僅會非常低,而且太陽風中的重元素吹不到那麼遠,所以太陽系內離太陽較遠的星球都是氣態星球,比如木星,海王星。
每個恆星系都有自己的宜居帶,地球就剛好處於太陽系的宜居帶,而開普勒452b也剛好處於它所在的恆星系宜居帶。
除了這兩個因素外,開普勒星球上還有大氣層以及液態水,這些對人類的重要性不言而喻了。
從以上你會看出,開普勒452b星球上的條件基本上都和地球差不多,那是不是就說明開普勒452b適宜人類居住呢?
其實還不行,因為還沒滿足人類對於宜居星球的要求。
開普勒452b宜居嗎?地磁場我們先了解一下地球磁場的作用。咱們人類對地球磁場的認識,就是可以指明方向,但從科學家的角度,看到的卻不止是這樣。
具體來說是這樣的,太陽會向外吹太陽風,太陽風就是帶電高能粒子,屬於輻射的一種,太陽風會破壞生物的細胞結構,導致生物死亡。因此地球上的生物不能長時間地暴露在無保護的環境下。
而保護地球生物不受太陽風摧毀的,就是地球磁場,地球磁場的磁力線從南北極出發到地球高空,像是一層厚厚的繭一樣把地球包裹在內。
如果有太陽風吹過,地球磁力線會將這些帶電粒子流導向地球南北兩極,因此在南北極經常能夠看到極光,這就是帶電粒子流。
如果一個星球沒有全球性磁場,那麼這個星球上的生命將無法長久在此生存,而開普勒452b星球是否具有全球性磁場,目前尚不得而知,因此還無法判斷開普勒452b星球是否適宜人類宜居。
除了地球磁場外,還有一個因素非常重要,那就是所在的恆星系內,是否有顆較大行星的守護。
質量較大的行星守護我們知道,太空中雖然很空,但時不時會有系外小行星以及彗星略過,如果沒有較大行星的守護,這些小行星會時不時地闖入星球的軌道,引發行星撞地球的災難,地球上曾經發生過一次,那一次直接導致了恐龍的滅絕。
地球之所以沒有頻繁遭受小行星的撞擊,其實是源於木星的守護,我們知道木星在太陽系內是質量最大的行星,相應的引力很大。它不僅將小行星束縛在小行星帶上;對於外來的小行星,它的引力會類似於彈弓的方式,將外來小行星快速清理出太陽系,前陣子系外小行星奧陌陌就是這樣,被清理出去。
如果沒有木星的守護,或許地球隔幾百年就會遭受一次小行星的撞擊,頻繁的自然災害不利於人類穩定在這個星球上生存。
而開普勒452b所在的星系內,有沒有類似於木星的星球,目前還不得而知。
總結其實判斷一個星球是否適宜人類生存,天文學家早就給出過一個模型:宜居星球模型。
該模型認為,滿足以下條件的星球,適宜人類生存。
位於星系的宜居帶中有較大行星的守護有大氣層液態水一個覆蓋全球的磁場一個相比於自身,質量小不了太多的衛星擁有臭氧層由於目前人類對開普勒452b星球認識的並不多,很多資料還沒有探測清楚,因此還無法判斷它是否適宜人類居住。
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目前為止一直都以行星是否處於宜居帶這個條件來尋找適合生命存在的行星,而實際上僅僅處在宜居帶這樣一個條件是遠遠不夠的。
適合生命存在的行星還需要擁有什麼樣的條件以地球為例能夠發展出像人類這樣的文明,還是有著許多獨特的條件的,比如對太陽的要求就有很多,首先它的質量不能太大也不能太小,恆星都會有一個穩定的熱核反應階段,稱之為恆星的主序星階段,像太陽這樣質量的恆星都可以穩定燃燒上百億年,而質量為70倍太陽的恆星僅僅只能燃燒50萬年左右,太陽質量10倍的恆星也只能燃燒幾百萬年。
從生命的產生到進化,再到文明的出現需要幾十億年的時間,這需要恆星的壽命也要跟得上,而不是在文明產生之前就將它們扼殺在搖籃中,宇宙中只要是太陽質量1.4倍以上的恆星,其附近都不太可能產生文明,太陽質量過小的也不行,小質量的恆星(紅矮星)它附近的行星是目前找到最多的行星,但是因為潮汐鎖向恆星的活動比較劇烈,它的宜居帶會向內收縮,因此以比鄰星b為代表的紅矮星附近的行星上存在生命的可能性似乎還是低了那麼一些。
即使這些行星都處於宜居帶之上,此外太陽還不能是一顆第1代恆星,第1代恆星及其星系中只有氫和氦等宇宙大爆炸之初產生的氫元素,沒有重元素(碳,氧,氮)這樣的生命所必須的元素都是在第1代恆星內部產生的,而一些更重的元素是由第1代恆星進入暮年發生了超新星爆發後產生的,這些重元素隨著超新星的爆發而散落在宇宙空間中,成為了組成第2代恆星及其周圍行星的元素。
圖解:第1代恆星
位置是其中一個重要因素
地球的位置也相當重要,根據定義的宜居帶,地球恰恰處於宜居帶的中心,平均溫度是20℃左右,不冷也不熱,除此之外,地球公轉軌道的偏心率也是一個非常重要的引數,偏心率用來描繪軌道形狀,取值範圍在0和1之間,這個值越大就表示軌道越偏離圓形,地球公轉軌道的偏心率很低只有0.017,公轉軌道基本上是一個圓,近日點和遠日點的差別不大,因此地球表面一年內的溫度範圍變化不會很大,然而許多行星的偏心率極大,在這樣的行星上地表的溫度在一年中變化的範圍十分大。
圖解:宜居帶
太陽系的其他天體也能決定地球生命的存在
除了太陽和地球的相關引數,月球也很重要,月球為我們擋住了無數的天外飛彈,它的背面所遭受的隕石撞擊頻率比地球要高得多,如果沒有月亮,恐怕地球被彗星和小行星撞擊的機率會大得多,這就為低等動物進化為高等動物提供了寶貴的時間,如果經常受到撞擊,地球的環境會極其的不穩定,這是不利於進化的。
木星的位置也很重要,它就是生命的保護傘,作為太陽系最大的行星,它的體積是地球的1316倍,質量是地球的318倍,木星有著比地球大的多的引力,木星以強大的引力來清理太空的垃圾,如果沒有木星許多彗星和小行星將會直接撞向地球。
舉例說明:
1994年7月16日至22日,蘇梅克列維9號彗星,這塊5公里大小的彗星,先是被木星強大的潮汐力撕裂成了21個碎塊,然後依次撞向木星,最大的碎片直徑2公里,小的也有數百米撞擊發出的巨大光亮,把木星的衛星都照亮了,木星上騰起巨大的塵雲,直衝上2000多米的高空,撞擊坑裡面就可以裝下一個地球,僅僅是第1個碎塊撞擊釋放出的能量就相當於40000顆(小男孩)的能量。任何一次這樣規模的撞擊,如果發生在地球上的話,那麼地球上的生命都將消失殆盡,然而由於木星強大的吸引力,許多太空危險分子紛紛栽進了木星的懷抱,這樣保護了地球的安全。
圖解:蘇梅克列維9號彗星撞擊木星
條件總結上面所述太陽的大小,地球的位置,月球和木星的作用,所有這些巧合加起來才有了我們的今天,科學家在尋找系外行星的時候,總是拿著地球當模板,因為據我們所知一顆行星上是否具備或者可能具備生命存在的條件,在很大程度上取決於這顆行星與地球的相似程度,因此一直都在尋找著那些母恆星是一個太陽質量的,自身是一個地球質量與地球體積相同,公轉週期是365天,有大氣層的,有水的第2個地球,但是世界上沒有兩片相同的葉子,宇宙中也沒有兩個一模一樣的行星,科學家使用地球相似指數來標定其他行星與地球的相似程度,它的取值範圍在0和1之間,地球自身的相似指數是1,指數越大表示該行星與地球的相似程度越高。
圖解:地球相似指數計算公式
地球相似指數主要由半徑,密度,逃逸速度和表面溫度等引數決定,並透過一定的公式計算而來,在太陽系中水星,金星和火星的地球相似指數分別是0.60,0.44和0.70,這顯然都不夠高,太陽系外比這些數值高的行星也有不少,比如說2015年NASA釋出的新發現的號稱第2個地球的開普勒452b,一顆距離我們1400光年的行星。
開普勒452b的基本引數開普勒452b的軌道半徑是1.046個天文單位,幾乎和地球一模一樣,公轉週期是385天,一年不到13個月,它的母星(開普勒452)是一個1.037倍太陽質量的恆星,開普勒452b的大小是1.59倍的地球半徑,這個差別沒有地球和火星的差別大,雖然還無法獲得它的質量,無法獲知其是否具有延時地質,但是這已經和地球非常像了,它和地球相似指數是0.83。
雖然它的地球相似指數並不是所有系外行星中最高的,但是相比於其他的類地行星,它圍繞著一顆與太陽同類型的恆星旋轉而不是紅矮星,這就大大擴大了開普勒452b上生命存在的可能性。這顆與地球大小相近的行星極有可能擁有大氣層和流動的水,因此也被稱為地球2.0。
這個重要的發現十分令人振奮,因為探測技術的原因,人們之前發現的類地行星大多數都是小質量的恆星紅矮星附近的星星,而開普勒452b的母恆星是一顆幾乎與太陽一樣的恆星,相似到質量差異範圍在3.7%,體積差異在11%,表面溫度為5757K,誤差是85K,這與太陽5770K的差距也不大,所有資料都顯示這是一顆與太陽極為接近的恆星,只是半徑稍大,金屬元素的含量比太陽高60%,年齡超過了60億年,比太陽還略大一些。
開普勒452b上有生命嗎?
這個問題還不能過早的下結論,目前開普勒452b有一個重要的引數是未知的,那就是該行星的質量,一般而言,獲得行星質量的辦法就是當其圍繞五恆星公轉時,根據行星造成的母恆星在視線上帶來的多普勒效應而計算的,根據推算開普勒452b所能引起的視向速度振幅在45cm/s左右,這已經超出了現有的技術極限,因此開普勒452b的質量一直是個未知數,只能透過與其他行星建立的半徑質量關係來進行估算,開普勒452b最可能的質量是地球的5倍。
即便如此開普勒452b是否具有岩石地質也是一個未知數,沒有岩石地質,類似於人類這樣的生命是無法存活的。此外,根據開普勒452處於的生命階段以及兩者之間的距離來看,開普勒452b很可能進入了失控的溫室效應階段,換句話說,即使它的表面擁有液態水,也可能會因為溫度逐漸升高而在地表蒸發,最終消散在太空中。
太陽系裡我們的鄰居金星就提供了鮮活的例項,高溫高壓的地表氣候成為了生命的禁區,簡而言之,開普勒452b很有可能不是另一個地球,而是另外一顆金星,即便開普勒452b中的環境和地球完全一樣,那對於我們來說1400光年的距離是目前無法逾越的,以新視野號在藉助木星引力加速後的峰值7.5萬千米每小時來進行估算,飛到開普勒452b需要2000多萬年,在星際飛行理論沒有突破的情況下,如果依靠傳統火箭而不借助時空穿越,人類基本上不可能到達這些系外星。
結語·人類探索宇宙的一個小插曲以目前的情況來看這個所謂的第2個地球或者說地球2.0,很可能並不是我們夢寐以求的行星,也很難成為我們的第2個家園,它的發現也許只是人類探索宇宙的一個小插曲,由於開普勒望遠鏡只是觀察了天空中一個小小的天區,採用的系外行星探測辦法是凌日法,這種方法只能發現行星軌道平面正對著我們的那一部分行星,至少有99%的系外行星是無法透過這個方法被發現。
即便是這樣,目前就已經發現了幾千顆系外行星,而且還發現了一顆和地球如此相似的行星,那麼如果我們把天區全部都掃一遍,如果我們的觀測技術升級能夠探測剩下99%的行星,一定會有更多和地球雷同的行星被發現。
此外,開普勒452b它的母恆星是一顆非常接近太陽的恆星,而且年齡是60億年,因此這個行星系統代表著我們太陽系將來的樣子,根據恆星演化理論,像太陽和開普勒452這樣的恆星在主序階段大概會有100億年的時間,主序階段後太陽和開普勒452都將會在短時間內迅速膨脹變成紅巨星,到了那時由於光度增加,宜居帶的範圍將會大大的向外移動,開普勒452b和地球將會變得太熱而不適宜居住。
開普勒452b還將有35億年的時間處在宜居帶,而我們的地球還將要有更長的時間,假如人類文明可以延續足夠長的時間,我們的後代就可以透過觀察開普勒452b的變化來預演我們未來的命運,茫茫宇宙發現外星生命還有很長很長的路要走,但是相信以人類的智慧未來一定會有更多的驚喜。