阻礙
![宜居行星](/img/3/232/nBnauM3X1QjNxETN0MjN4QjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzLzYzL2czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
對正在不斷演化的宇宙而言,地球早早來到了這個派對。根據一項新的理論研究,在46億年前太陽系誕生時,宇宙中只有8%適合人類居住的行星產生。即使再過60億年太陽壽命終結,這個誕生宜居行星的派對仍不會結束,還有92%的宜居行星目前仍未“出生”。
這一結論是基於哈勃太空望遠鏡與克卜勒太空望遠鏡的長期觀測,後者專注於搜尋太陽系外的行星。這項研究的作者,來自美國太空望遠鏡科學研究所STScI的彼得·博爾茲(PeterBehroozi)介紹說:“我們主要動機是了解地球在宇宙未來的處境。與所有在宇宙中形成的行星相比,地球其實屬於早期形成的行星。”
在觀測距今非常遙遠的星系後,哈勃望遠鏡為天文學家提供了一個隨星系成長,宇宙中恆星形成過程的“家庭相冊”。數據表明,宇宙產生恆星的速度在100億年前非常快,但是參與該過程的氫和氦占氣體總量的比例仍然很低。今天,恆星誕生的速度比早期要慢得多,但是依然有足夠的剩餘氣體可用,未來很長一段時間仍不斷會有恆星與行星產生。
STScI的莫莉·皮爾(MollyPeeples)說:“在大爆炸結束後,銀河系內外仍有足夠多的物質,未來將繼續‘生產’非常多的行星。”
克卜勒望遠鏡對系外行星的搜尋結果表明:位於恆星宜居帶內,表面能夠存在液態水且大小和地球相仿的行星,在銀河系是普遍存在的。根據這一調查,科學家們預測目前銀河系內應該存在約10億顆地球大小的行星,並且其中很多都是像地球這樣由岩石組成的類地行星。而在目前我們可觀測宇宙的範圍內,還有一千億個像銀河系這樣的星系,這樣估算下來得到的數字是非常驚人的。
這也給未來在恆星宜居帶產生眾多地球大小的行星提供了充足的機會,而未來100萬億年宇宙中仍將擁有恆星,這樣充足的時間行星表面出現什麼都有可能。
研究人員稱,未來像地球這樣的宜居行星更可能出現在巨型星系團或矮星系裡,因為它們還有足夠的氣體等物質形成恆星和行星系統。相比之下,我們的銀河系已經用了比較多的物質來形成恆星。
對地球文明而言,在宇宙中早出生的一大優勢,就是可以利用像哈勃望遠鏡這樣強大的設備觀測從大爆炸以來宇宙的演化史。而大爆炸與宇宙演化歷史的觀測證據,如光和其他電磁輻射,將在1萬億年後因為宇宙膨脹失控而被完全抹去。
這項研究被發表在10月20日的英國《皇家天文學會月刊》上。
必要條件
![宜居行星](/img/f/534/nBnauM3X3EjMwgTO0AjM3EzMyMTM2QzNxkjMwADMwAzMxAzLwIzLxIzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
1、不能太大(需考慮紫外線輻射);
2、不能太小(行星需要靠得非常近才能足夠溫暖,導致潮汐鎖定,一面永遠對著太陽一面永遠黑暗);
3、必須非常穩定;
4、必須是單星,或者至少離其他伴星要非常遠(不然行星軌道會被擾動,一會貼到太陽上,一會跑到天邊);
5、最好外層軌道上有幾個大行星充當垃圾桶(比如太陽系裡的木星土星),用來清掃闖入星系的彗星,小行星之類的碎片;
6、行星必須是類地岩石行星;
7、行星表面重力必須和地球差不多;
8、大氣層氣壓必須和地球差不多 ;
9、大氣層成分不能太離譜;
10、地殼活動不能太劇烈。
天文探索
存在探索
2011年2月2日,美國航天局克卜勒太空望遠鏡項目首席科學家威廉·博魯茨基在一場新聞發布會上說,“克卜勒”太空望遠鏡經過一年多探尋,發現1200多顆太陽系外潛在行星,其中54顆可能適宜生命生存。按博魯茨基的說法,這些天體中,54顆處於“宜居區段”,可能適宜生命生存。根據美國航天局定義,處於“宜居區段”意味著一顆行星與母星保持適當距離,進而為它表面存在液態水提供條件。另外,“宜居區段”行星的表面溫度大約介於零下17攝氏度至93攝氏度之間。
克卜勒-22b
![科學家發現一顆宜居行星](/img/2/b86/nBnauM3X4UDNygDO3AjM3EzMyMTM2QzNxkjMwADMwAzMxAzLwIzL3IzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
2011年12月5日,美國航空航天局(NASA)宣布,該局通過克卜勒太空望遠鏡項目證實了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星。它也是發現的最小且表面最可能存在液態水的行星。科學家們利用“克卜勒”太空望遠鏡在距地球約600光年的一個恆星系統中新發現了一顆宜居行星。該行星被命名為“克卜勒-22b”,半徑約為地球半徑的2.4倍,這是被證實的最接近地球形態的行星。美國航天局總部“克卜勒”項目科學家道格拉斯·赫金斯表示,“克卜勒-22b”的發現“是我們在發現地球孿生兄弟過程中的一個重要里程碑”。
銀河系中的發現
![(左側)這是藝術家筆下的系外行星Gliese 163c,這是一顆由岩石和水體組成的行星,擁有濃厚的大氣層覆蓋,它看起來呈現一種偏紅的顏色而非白色,這是因為照射到其表面的光來自一顆紅矮星;(中間欄)這是恆星Gliese 163的實際拍攝圖像,由美國宇航局WISE探測器拍攝;(右側欄)標示出恆星Gliese 163位置的劍魚座附近天區圖](/img/6/2ac/nBnauM3X4AjM1kjMwIDM1QDO0MTM3kTN2YDMxADMwAzMxAzLyAzLwMzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
2012年3月30日,根據英國媒體報導,在一項調查研究中,科學家探索了紅矮星周圍的常見類型的行星,而紅矮星被認為是宇宙中大多數恆星的真實面目。根據統計,大約有40%的紅矮星周圍存在位於可居住帶上的行星,這意味著那兒有合適的溫度,使得水呈現液態。但是,截止到2012年還沒有辦法了解到這些潛在的水世界中有多少是岩質行星,如果是氣態行星就另當別論了,而岩質行星可謂是真正適合居住的世界。
2012年9月24日,據波多黎各大學行星宜居環境實驗室網站報導,使用歐洲南方天文台HARPS設備的天文學家們在一顆紅矮星Gliese163周圍宜居帶內發現一顆新的潛在系外宜居行星。這顆行星被命名為Gliese163c,其質量約為6.9倍地球質量,圍繞其中央母恆星的公轉周期約為26天。它已經被歸入系外行星中的“超級地球”類別,這是指那些質量和地球接近,遠小於木星乃至天王星,海王星等氣態巨行星的系外行星類別。美國宇航局的克卜勒空間望遠鏡項目已經在其超過2300顆待確認疑似系外行星候選目標中探測到大約27顆潛在的宜居行星體,其中有一部分看起來似乎和地球非常相似。不幸的是,這些行星體和我們之間的距離相比Gliese163都太過遙遠了。
2012年12月10日有媒體稱,美國波多黎各大學的天文學家正在編制一份銀河系內、太陽系外的“宜居行星目錄”,這項雄心勃勃的計畫已經開始一年,研究人員已經找到了7顆可能適宜生命存在的行星。這7顆行星的名字分別是Gliese581d、HD85512b、Kepler22b、Gliese667Cc、Gliese581g、Gliese163c和HD40307g。“宜居行星目錄”使用的評估標準包括質量、體積以及接收恆星能量的情況等。
宜居行星簡介
Gliese832c
![Gliese 832 c](/img/4/b62/nBnauM3X2ITMxUDMwQjN4QjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzL0YzL3QzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
美國阿雷卡納特波多黎哥大學行星適居性實驗室負責人阿貝爾-門德茲-托雷斯說:“這些因素促使Gliese832成為3顆最像地球的行星之一,並是最靠近地球的3顆行星之一,成為接下來要進行觀測的一個主要目標。假設這顆行星具有類似的地球大氣,也許它會擁有像地球一樣的溫度,只是季節變化更大。”然而,這顆行星的主要成分和大氣等其他未知因素,將會導致這顆行星與地球存在很大不同,甚至是不可居。該科研組寫道:“迄今為止Gliese832的兩顆行星就是我們的太陽系按照比例縮小的版本,它擁有一顆位於內側的潛在的類地行星和一顆位於外側的類似木星的巨型行星。這顆巨型行星在Gliese832系裡可能也起著類似於木星在我們的太陽系里所起的動力作用。”
格利澤581g
![格利澤581g](/img/d/a1e/nBnauM3X0cDM1YTOzMDNxIjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzLzQzLxgzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
格利澤667Cc
![格利澤667Cc](/img/f/b05/nBnauM3X2IjM4ITN5QjN4QjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzL0YzLzUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
克卜勒-22b
![克卜勒-22b](/img/a/d34/nBnauM3X2QDN5YTOxYDNxIjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzL2QzL1UzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
HD40307g
![HD40307g](/img/3/728/nBnauM3XxETNwkDMwcDNxIjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzL3QzL2EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
HD85512b
![HD 85512b](/img/4/606/nBnauM3X1MDN0YDO3cDNxIjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzL3QzL4IzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
格利澤163c
![格利澤163c](/img/6/ad1/nBnauM3XxITM1IjM2UjN4QjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzL1YzLyUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
格利澤581d
![格利澤581d](/img/b/e6b/nBnauM3XwADNxUTOzETNxIjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzLxUzLxczLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
或存在一億顆
![銀河系](/img/5/f2b/nBnauM3X1MDO4IDM0MTNxIjM4QTM4QDM1YDM0QTNwAzMxAzLzUzL3czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
BCI計算表明1%-2%的行星的BCI等級高於木星的衛星木衛二,後者據稱存在一個地下全球性海洋,或可能支持生命形式的存在。考慮到銀河系內大約有100億顆恆星,BCI的結果暗示了1億顆可能的宜居行星。
儘管或可能支持複雜生命存在的行星數量非常多,銀河系是如此廣袤以至於具有較高BCI值的行星相距都非常遙遠,科學家們這樣表示。最臨近也最有潛力的系外行星系統是格利澤581,它擁有兩顆明顯可能支持複雜生物圈的行星。地球距離格利澤581大約20光年。
“看來我們獨立存在的可能性非常低,”研究人員說道。“然而那些複雜程度與我們相當的生命形式可能距離我們非常遙遠,在可預見的未來與這些外星生命見面是不太可能的。”