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1 # 恢復新北京共識綠色引
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2 # 宇宙觀察
1959年,物理學家莫里森與科科尼,發表了一篇關於“搜尋地外文明”的論文,其內第一次提到了“宜居帶”的概念
今天的“宜居帶”,是指能讓液態水大規模存在於行星表面的特定區域,而液態水又被認為,是生物化學反應所必須的溶劑,因此宜居帶就成了“尋找外星生命”的一個“硬性指標”,後來出現的“德雷克方程”,也將宜居帶納入其中,成為計算外星文明數量的一個引數。
在我們的太陽系,宜居帶指的是距離太陽0.99個天文單位到1.7個天文單位的環裝區域,地球恰好位於其中。
但需要指出的是,宜居帶的範圍並不是一成不變的,它會隨著恆星光度的增強,而逐漸向外側移動,我們的太陽作為一顆黃矮星,光度每1.1億年就會增強1%,因此在幾十億年前的早期太陽系,距離太陽更近的金星才是位於宜居帶的行星。
在可以預見的未來,太Sunny度的增強,會導致地球海洋蒸發速度加快,10億到20億年後,地球就將成為一個不適應生命存在的行星,而地球軌道外側的火星,以及木星和土星的眾多衛星,表面則有可能被液態水覆蓋,成為太陽系新的“宜居星球”在20光年之外,有一顆名為格利澤581的紅矮星,它擁有一顆名為格利澤581g的行星,該行星恰好位於宜居帶內,因此天文學家相信它的表面存在液態海洋。
截至目前,開普勒望遠鏡一共找到了54顆位於宜居帶內的系外行星,而天文學家估計銀河系內,有多達5億顆位於宜居帶內的行星。
然而頗具諷刺意味的是,天文學界並沒有在這些地外宜居行星上,發現有關外星生命存在的任何證據宜居帶的“死寂”,讓越來越多的人開始思考:“用人類的生存標準,去尋找外星生命和外星文明,是否真的合適?”
現如今地球上所有的生命,都是以碳元素為基礎的“碳基生命”,碳基生命最大的特點就是需要水和氧氣,然而宇宙中並非只存在碳基生命。
1891年,化學家申納爾系統探討了“矽基生命”存在的可能性,他認為廣泛存在於宇宙中的矽元素,在熱穩定性的幫助下,夠演化出一種截然不同的生命形式。設想中的“矽基生命”,外表將呈現岩石甚至是晶體模樣,和人類的“宜居行星”條件完全相反,矽基生命完全不需要水和氧氣,高溫高壓才是它們的“宜居環境”
考慮到宇宙中可能存在的“非碳基生命”,人類目前尋找外星生命的標準,顯然“太過苛刻”但我們也要明白,人類文明目前的科學技術,能夠發現擁有液態水的“宜居星球”,就已經很不容易了,就算矽基生命真的存在,現階段的天文學家,也不可能發現它們。
在可以預見的未來,“人類標準”仍然會是尋找外星生命的主要標準,某種意義上來說,也只有用“人類標準”找到的外星文明,才有可能被人類理解和接受。
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3 # 玄覽不勤
宜居帶就是圍繞著恆星,就是像太陽那樣的恆星,有很多行星圍繞著太陽轉,然而有的行星離太陽近,有的行星離太陽遠,不管是離的近的還是離的遠的都不適合生物生存,只有一定距離,這個距離範圍內剛好適合生物生存,把這個範圍內的地帶就叫做宜居帶。
宜居帶這個範圍怎麼確定的?其實道理很簡單。
離太陽太近的行星,受到太陽的輻射太強烈,行星上的水都被蒸發了,或者沒有蒸發但是水的溫度太高,大於50度,一般認為大於50度的水就不適合大部分生物存活了,尤其是大型智慧生命。所以離太陽太近距離是不適合生命生存的,不是宜居帶。
離太陽太遠的行星,受到太陽輻射過於弱小,行星表面的溫度太低,使得水都凍成了冰塊,更有甚者會把空氣中的二氧化碳也凍成乾冰。沒有了液態水,就沒有生命存活的可能了。所以距離太陽太遠的距離也不是宜居帶。
拿那太陽系而言,圍繞著太陽旋轉的有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)、以及至少173顆已知的衛星、5顆已經辨認出來的矮行星,包括四個柯伊伯帶天體,和數以億計的太陽系小天體和彗星。在這麼多的天體裡面只有金星、地球、火星這三個行星是在宜居帶上的,就是說只有這三個行星上面有可能有生命存在。
而又恰恰地球在宜居帶的最中間,其它兩個行星都在宜居帶的邊緣。地球在最中間,剛好地球的質量也剛好,不大不小,使得地球的引力可以吸引地球的大氣不流失,也使得人類等動物可以直立行走,不至於被過大的引力壓的爬不起來。剛好地球的大氣個個成分含量適宜生命生存,不至於大氣中含有有毒成分。這些都是非常巧合的因素結合起來才使得地球上的生命繁衍生息。
而金星和火星就沒有地球那麼幸運了。
上圖是火星表面全是低溫缺水的環境火星是在宜居帶的遠方的一側,所以火星上面的溫度要比地球低的多,又由於火星質量太小,導致火星表面的大氣太稀薄,起不到為地面保溫的效果,由於以上原因就導致火星上的溫度很低,如果火星上有水也都是冰了,所以火星上有生命的可能性非常的低。
上圖時金星表面全是高溫火山在活動金星跟地球的大小質量都差不多,但是進行處於宜居帶的靠近太陽的一側,就導致金星上的溫度比較高,又由於金星表面的大氣的厚度是地球的100倍,而且二氧化碳含量特別高,所以導致金星上面的溫度高達400度,水都被蒸發乾淨了,所以也不可能有生命的存在。
在浩瀚無垠的宇宙中,人類已經找到了太多太多的類似於太陽的恆星,也在這麼多的恆星周圍找到了很多宜居帶裡的行星,可是由於質量、體積、大氣含量、周圍行星的引力等等原因,至今還沒有找到地球之外有生命的星球。
所以地球上的生命是一個偶然,是非常多的可能性都集中到了一體,非常非常的偶然下產生的生命。
不敢說宇宙中只有地球這一個星期有生命存在,但是也可以肯定像地球這樣能夠有條件孕育生命的星球特別特別少。
所以,人類在探索宇宙中,利用宜居帶來尋找外星人是科學的,不過由於孕育生命的條件太苛刻,所以即使找到很多的宜居帶,也不一定就可以找到外星人。
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4 # 大獅
所謂的宜居帶,其實是帶有人類文明侷限性色彩的。其前提就是所謂的外星文明與人類文明差不多需要藉助類似太陽這樣的恆星的能量生存和發展。
但是如果放眼宇宙,無論是其浩瀚無垠的廣度,還是在時間上的跨度(當然,時間在宇宙之中只是一個相對的概念),人類文明存續的時間不過是滄海之一粟。
到底宇宙文明的演化是一個怎樣的過程,過程之中又會出現幾個級別或者層次,不同級別之間的文明又有多大的差別,我們是不得而知的。
但不管從哪一個角度來講,人類文明肯定是低級別的文明,那麼發展到高級別之後會不會在維度上發生變化我們是不得而知的。
但倘若高等宇宙文明擁有的高科技足以支援高維度的存在,那麼他們很可能已經脫離了所謂需要什麼宜居帶的限制。
比如,如果一個宇宙文明發展到可以透過量子計算機建立起意識網路,每個人可以透過這個意識網路隨時儲存和調取網路中共享的意識,那麼這樣的文明就已經實現了意識交流。
更深一個層次上來講,既然意識可以被儲存和讀取,那麼離永生也就不遠了。肉身真的僅僅是意識的一個載體了,而這個載體可以是克隆的個體,也可以是智慧機器人,只要將一個人的意識與之相結合,就實現了永生。
更進一步,這樣的“肉身”還需要什麼宜居帶嗎?肯定不需要了啊。
另外,隨著文明的發展,其所能運用的宇宙能量的等級也是在進階的。
就拿人類來說,現在運用的基本都是地球上的自然能量,這是比較初級的。接下來,隨著科技的進步,人類會逐步實現運用地球上所有物質形態的能量,再往後是走出地球開發太陽以及整個太陽系的能力,再之後就是銀河系,以此類推不斷擴大勢力範圍。至此,你覺得這樣的宇宙文明還需要生活在宜居帶嗎?他們早已擁有了把任何能量轉化為所需要的能量的能力啊。所以,宜居帶本身不具備任何意義。
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5 # 地理沙龍
謝謝邀請,宇宙是一個極為浩瀚的存在,目前科學家普遍認為宇宙起源於大約138億年前的“大爆炸”,宇宙誕生以來不停的在進行膨脹,宇宙中的所有天體也在不停的運動變化中。隨著人類科技水平的發展,人類對於宇宙的認識也不斷深入,當然目前人類對於宇宙進行探索的主要手段還是利用望遠鏡進行觀測,特別是對於太陽系以外的天體,我們只能透過望遠鏡進行觀測,目前還沒有任何探測器到達太陽系以外的其他恆星系統。
太陽系和開普勒186恆星系統宜居帶位置
人類探索宇宙的一大重大課題就是“地外文明”的探索,或者是“地外生命”的探索,我們發現太陽所在的銀河系中,大約擁有超過1200億顆恆星,而宇宙中像銀河系那樣的星系數量不計其數,目前我們能夠探測到的河外星系數量在100億個以上。所以,在這樣海量的資料基礎上,我們絕對有理由相信地球並不是宇宙中唯一擁有生命的星球,但是我們如何尋找那些遙遠的類似地球的“類地行星”呢?
尋找地外文明的出發點,我們是基於地球的生命保障條件,地球擁有適宜的溫度、適宜的大氣層以及液態水,這些條件很大程度得益於地球和太陽之間合適的距離,地球距離太陽大約1.5億千米,從而保證了地球平均氣溫在15℃,而距離太近的行星溫度太高,距離太遠的行星溫度太低,都不適宜生命生存。因此,我們把一顆恆星周圍一定範圍內,在這一範圍內能夠使水以液態水的形式存在,擁有液態水就有很大機率存在生命,所以這一軌道範圍就稱為“宜居帶”。當然,不同恆星的“宜居帶”範圍也不同,釋放能量強的恆星,其宜居帶範圍就遠;釋放能量弱的恆星,其宜居帶範圍就近。
泛黃G型星(諸如太陽)、橙色K型矮星及泛紅M型矮星的宜居帶對比圖
比如,我們太陽系的宜居帶就位於金星和火星軌道之間,金星與太陽的距離近了30%,而火星又遠了50%,我們地球剛好合適。由於行星不發光,所以我們很難觀測到太陽系以外的行星,人類對於地外行星的發現主要是透過“掩星法”來實現的,透過觀測還可以計算出行星的軌道距離,從而能夠確定是不是位於該恆星系統的宜居帶內。如果,行星位於宜居帶內,那麼這顆行星就可能擁有生命,如果行星的體積和質量又比我們地球大,我們就稱這些行星為“超級地球”,目前人類已經發現了上百顆超級地球。
超級地球
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6 # 科幻之眼
綠色環帶位置就是宜居帶
宜居帶其實就是指一顆恆星周圍的一定距離範圍,在這一範圍內水可以以液態形式存在,由於液態水被科學家們認為是生命生存所不可缺少的條件。因此如果一顆行星恰好落在這一範圍內,那麼它就被認為有更大的機會擁有生命或至少擁有生命可以生存的環境。
人類登陸火星的話就需要穿戴具備生命維持系統的防護服才可以
太陽系的宜居帶記憶體在著地球和火星,這個宜居帶像相對於太陽的距離而言的一個理論設定,但是處在宜居帶內並不見得就是宜居星球,只是機率相對較大而已,像火星據探測就不具備生命維持條件,人類登陸火星的話就需要穿戴具備生命維持系統的防護服才可以。
從科學家的觀點出發,先確定宜居帶,然後在宜居帶內尋找外星文明,這個想法並沒有什麼不妥,反而覺得是相對靠譜的一種方式。因為宇宙浩如煙海,以目前的科技水平尋找外星文明也猶如大海撈針,所以必須要確定一個方向來增加找到的機率。
地球生命的特徵,為尋找外星生命提供了一種可行參考
至於,有很多科幻愛好者提出來的外星生命不一定是“碳基生命”,或許還有其他存在形式,那麼至少目前還沒有證據表明某種其他形式生命存在,但是至少地球上的生命是真實存在的,所以參照地球生命的特徵來尋找外星生命,是一種可行的方式,但不是唯一可行的方式,只是目前以這種方式去搜索的範圍還很小,雖然還沒有尋找到任何痕跡,但是還沒有必要著急放棄。
宇宙模擬論也是一種主流科幻思想
當然,科幻愛好者們的思維是非常發散的,搜尋外星文明是一種方式,對宇宙存在的質疑是另一種方式,比如:我們所處的宇宙會不會是設計好的?宇宙難道就是一臺超級計算機模擬出來的?甚至還有網友說的細胞宇宙論和原子宇宙論,也就是說我們所處的宇宙其實就是在一個細胞或者原子內部,是一個超級的微觀世界而已,只是所處的維度不同,所以時間計算法則也不同,可能我們的宇宙執行幾十億年,也僅僅是這個細胞或者原子存在的一瞬間而已。
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網上書上都有說宜居帶、動物宜居帶、但動物進化要求環境氣候不同,就別作夢有水……液體帶就能生存,討論外星人沒意義智商低下才信這些,不是說美國中學生髮現最近象地球的星球了嗎?有本事你飛過去呀又不遠?人類五十年都有可能滅絕了,唯一可生存就是仃止挖地球仃止開採,作不到就一起等死吧