地球會是人類唯一能夠居住的星球嗎?
如今地球環(huán)境每況愈下,人們在擔心地球還能撐多久的情況下,也在迫切得尋找
宇宙中另一個“備用地球”,也被稱為“
超級地球”。
超級地球
早前科學家曾表示一般情況下,質(zhì)量是“超級地球”的唯一衡量標準。質(zhì)量在地球質(zhì)量1-10倍之間的星體都可以被稱為“超級地球”。
不過也有部分學者認為,既然是“超級地球”,就應該有和地球相似的地方,比如
地表是固態(tài)的或者有大氣層存在。
通常“超級地球”距離地球都比較遠,動輒幾十光年。也正因如此,僅憑普通的天文望遠鏡人類無法觀測到它,只有通過光譜分析然后再測算,才能確定在距離地球的某個地方有“超級地球”的存在。
目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上千顆“超級地球”,但是在這些“超級地球”中僅有極個別有液態(tài)水存在,這其中就包括我們今天要講到的
K2-18b小行星。
K2-18b的水源和溫度
K2-18b小行星在距離地球約124光年的地方,這顆行星的體積是地球的2倍,質(zhì)量卻大約是地球質(zhì)量的8倍。
之所以這顆行星被命名為K2-18b,是因為它是天文學家在K2任務(wù)中發(fā)現(xiàn)的第18顆小行星。
2015年時,美國天文學家用
開普勒太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)了這顆行星的存在,之后便引起了科學界的軒然大波。
觀測后科學家們發(fā)現(xiàn),K2-18b小行星圍繞K2-18紅矮星運行,且它在紅矮星的可居住區(qū)內(nèi)。
不僅如此,
K2-18b小行星運行周期大約是33天,這就說明地球上一個月基本上就是K2-18b上的一年。
本身滿足這些條件就已經(jīng)讓科學家們很興奮了,但是最讓大家為之瘋狂的是,
科研人員還在K2-18b小行星的大氣層中檢測到了水蒸氣。
這就說明在這顆小行星上很有可能會有液態(tài)水,而海洋又是生命的起源。如此一來,在K2-18b小行星上發(fā)現(xiàn)地外生物的概率極大。
為了驗證K2-18b小行星上是不是真的有水源,倫敦大學學院和蒙特利爾大學的相關(guān)科研人員專門用哈勃望遠鏡來進一步觀測了K2-18b小行星。
他們通過研究光譜發(fā)現(xiàn),
K2-18b小行星的大氣層中有一個區(qū)域彌漫著水蒸氣,濃度最高能達到50%,最低大約在0.01%。
但是即使K2-18b小行星大氣層水蒸氣最低濃度在0.01%,這對科學家來說也是一個好消息。
不談它含水量多不多,起碼這個結(jié)果意味著人類終于在可居住區(qū)發(fā)現(xiàn)了“超級地球”,要知道在之前,科學家們也發(fā)現(xiàn)了許多有水源的星球,如
XO-1b、WASP-17b等等,只是它們大多在不可居住區(qū)。
盡管科學家們一再強調(diào),并不是有水源就代表這個星球適合人類居住,或許這個星球會缺少人類每天的必需品——氧氣,又或許這個星球固態(tài)地表太少不夠人類生活呢。盡管如此,仍有許多人把K2-18b視作最有希望成為第二個地球的小行星。
水源問題解決了,那K2-18b小行星的溫度大概在多少攝氏度呢?會不會像金星一樣直接飆到快500攝氏度,亦或是像火星一樣低至零下60多度呢?
其實不然,這顆小行星十分溫暖,看上去似乎很適合人類居住。
但是其實
K2-18b小行星本身是沒有溫度的,因為它自身不會產(chǎn)生熱量。而我們之所以能測出它有適宜的溫度,是因為它的大哥K2-18紅矮星有溫度,并且會傳遞給K2-18b小行星。
換句話說,K2-18b的熱量都是來自于輻射。通?茖W家們計算行星溫度都會用
普朗克黑體輻射定律,這個定律提出相同面積內(nèi)輻射功率和溫度的四次方成正比,有一個固定的比值。
這就意味著,只要我們能測出輻射強度,就可以用這個公式計算出K2-18b小行星的溫度。
通過計算科學家們得出,K2-18b小行星表面的平衡溫度應該與地球大差不差,
在47攝氏度-零下73攝氏度之間。這就是說如果只關(guān)注溫度,K2-18b小行星是一個很適合人類居住的星球。
K2-18b適合人類居住嗎?
要說這K2-18b小行星又有水源,溫度又適宜。這是不是就代表著人類只要研發(fā)出速度夠快的飛行器,就能搬到上面生活呢?
肯定不是這樣的,就比如我們上文提到K2-18b小行星上很溫暖。根據(jù)普朗克黑體輻射定律,我們不難得出
這顆小行星上輻射很強的結(jié)論。
尤其是K2-18b圍繞的紅矮星自身溫度本來就比較低,散發(fā)的熱量要比太陽弱的多。K2-18b要想保持合適的溫度,就需要保持在和K2-18距離較近的地方。
結(jié)果顯而易見,離紅矮星越近,收到的輻射也就越多。到時候就算人類真的抵達K2-18b小行星,也可能因為強烈的輻射而喪命。
除了輻射可能會很強,K2-18b上的生活可能也不是人類想要的生活。有研究表明,K2-18b小行星已經(jīng)被潮汐鎖定了,這就表明這顆小行星的一面永遠都是白天,另一面則是無窮無盡的黑夜。
假設(shè)有一天人類真的抵達K2-18b小行星生活,難道要用自己的雙腿控制白天黑夜嗎?想睡覺了去背光面,要工作了去迎光面,這聽起來就很不現(xiàn)實。
而且,如果說K2-18b小行星一直都被主序星潮汐鎖定,或許它背對的一面溫度會特別低,而另一面則有可能像烤爐一樣。從這點來看,
K2-18b小行星也不適宜人類移居。
除此之外,目前人類對K2-18b小行星的所有了解都是推測得來的,這顆小行星的實際具體情況我們尚未得知。
萬一K2-18b上遍布有毒氣體呢?又萬一K2-18b地質(zhì)活動頻繁,根本沒辦法住人呢?
為此我們不難看出,按照現(xiàn)在的科學研究成果推測,K2-18b小行星并不適合人類居住,即使沒有輻射不在意白天黑夜,也有可能會有其他的突發(fā)狀況。
假設(shè)它適合人類居住,但是到現(xiàn)在我們也沒有搬到它上面生活的條件。首先就是目前我們的航天器飛行速度都過慢,要想抵達一百多光年的星體,可能人未到身先死了。
還有就是到現(xiàn)在我們都還沒有沖出太陽系,又何談移民到太陽系外的星球上呢?