科学家发现24颗比地球更宜居星球

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近日,美国和德国研究人员认为,地球不一定是全宇宙中最宜居星球,太阳系外有24颗行星可能比地球更适合生命体居住。

关于什么是“宜居星球”,科学家并没有想去找地球的克隆版,而是确定了“超宜居”标准,以符合潜在的超级宜居性,例如行星年龄、质量、体积、表面温度、是否有水、与恒星距离等。

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他们最终从4500颗已知地外行星中筛选出24颗“超宜居”行星。这些宜居行星通常是指一颗岩石行星,当某颗行星处于距离该行星系的中心恒星远近合适的区域,在这一区域中,由于恒星传递给行星的热量适中,行星上温度就会比较适宜,既不太热也 不太冷,且能够确保存在液态水的存在, 而水是决定人类生存的关键因素。

不过,没有一颗行星能满足所有“超宜居”条件,但一般能满足4个条件,意味着生命体可能在那里生活得比在地球更舒适。

为什么科学家会说这些星球会比地球更完美,其中一些行星,中心恒星是K系矮星,K是指恒星光谱分类中的光谱型,银河系主要存在三类恒星:G型类日恒星;质量比太阳小、温度比太阳低的K型矮星;比K型矮星更暗、温度更低的M型红矮星。银河系恒星中,M型红矮星数量最多,约占73%;G型恒星最少,约占6%;K型矮星居中,约占13%。

科学家认为,K型矮星是银河系中的“金凤花恒星”(金凤花是美国童话角色,美国人常用“金凤花姑娘”形容“刚刚好”),K型矮星的寿命从150亿年到450亿年不等。相较之下,太阳的寿命只有100亿年,而太阳目前已走过“前半生”。

鉴于太阳的演化速度相对较快,再过10亿或20亿年,地球基本将不再宜居。因为约10亿年后,地球将处于太阳宜居带内温度更高的边缘,随着太阳变得越来越热、越来越亮,其宜居带会逐渐外移。最终,地球将失去大气和海洋,变得干燥无比。而K系列恒星没有活跃的磁场产生强X射线和紫外线辐射以及高能爆发,漫长的寿命可以让生命的出现和发展有更长的时间。

除此之外,地球适宜居住的部分原因是,它的体积足够大,地质活跃,使其具有保护性的磁场,并且有足够的引力来保留大气层。如果一颗行星大10%,它将有更多的表面积来生活。如果它的质量是地球的1.5倍,它的内部将保留更多来自放射性衰变的热量,将保持更长时间的活跃,并保持更长时间的大气层。

此外,如果一个世界的温度比地球高5摄氏度,并且拥有更多的水,它将在地球的大部分地区享受热带雨林的生物多样性。

这24个「超级宜居」的星球距离我们都超过100光年远,它们有些年龄超过已存在46亿年的地球,有些则较年轻、温暖,或更潮湿。

一个比较悲观的事实就是,人类可能一辈子都无法飞出太阳系,到达这些宜居星球,太阳系的最外围奥尔特云距离地球有1光年之远, 1光年大约等于9460730472580800米.。 目前人类航天器飞的最远距离的是美国的旅行者号,速度大约是每秒16千米过一点,从1977年飞行,到现在已经过了43年,它还至少还要飞上520年的时间才能抵达奥尔特云。

按照这个速度,需要大概1万8千5百年,旅行者1号才能飞出太阳系,除非人类可以制造出超光速飞船,科学家阿尔库维耶雷提出,可以制造一种能够令前方空间收缩而令后方空间膨胀的引擎,以空间的“变形”来推动飞船前进。由于空间膨胀的速度没有任何限制,所以这种飞船的乘客可以感知到自己的速度超过了光速。

如果能够实现,飞船将会是被一个“曲率泡”裹挟着前进,它在本地参考系内将没有任何加速度,也就不会受到广义相对论的速度制约,而且不会出现时间变慢等相对论效应。而要出现超光速,所需要的能耗大约相当于将整个木星的质量按照质能方程转换为纯能量。

物理学家哈罗德·怀特(Harold White)表示他和他的团队正在为美国航空航天局(NASA)研制超光速引擎。在公布的IXS进取号概念图中,飞船本身被两个巨大的环状物包裹,这便是怀特设计的曲率引擎。通过这种设计,超光速飞行所需的能量被大大降低。

不过根据他自己的说法,目前距离最终目标的实现还有着一段遥不可及的长度。。。

IXS进取号(IXE Enterprise)的设计概念图

然而即使造出来了超光速飞船,人类到达这些宜居星球也需要近百年的时间。对于载人飞船前往火星都还无法实现的人类来说,超光速飞船可能真就只是一个美好的梦。地球虽然不完美,但却是人类目前为止唯一的家园,我们要珍惜我们的蓝色家园。

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