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  • 宜居星体带

    “宜居带”是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域内,恒星传递给行星的热量适中,行星既不会太热也不太冷。科学家们将这个理想的温度区间称为“金发姑娘”区域,表示对于生命体来说温度恰到好处。

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    概述/宜居星体带 编辑

    开普勒-22b行星系统和太阳系行星系统对比图
本文转自奇趣网(www.4908.cn)详细出处参考:http://www.4908.cn/html/2011-12/21215.html开普勒-22b行星系统和太阳系行星系统对比图
     美国研究人员2011年2月19日说,银河系存在至少500亿颗行星,其中至少5亿颗位于不太冷、也不太热,可能适宜生命生存的“宜居星体带”。

    美国国家航空航天局“开普勒”太空望远镜项目首席科学家威廉·博鲁茨基及其团队当天在美国科学促进会年会上公布这一预计的行星“普查结果”。

    博鲁茨基说,研究人员依照局部星空观测结果,估算银河系恒星拥有行星的可能性。结果显示,半数恒星拥有行星,且可能不只一颗;二百分之一的恒星拥有处在“宜居星体带”的行星。[1]    

    多年来,不少科学家认为银河系拥有大约1000亿颗恒星。不过,美国耶鲁大学一名科学家去年提出,银河系恒星数量可能接近3000亿颗。

    现阶段,“开普勒”望远镜已在银河系找到1235颗可能是行星的星体,其中54颗处于适合生命存在的“宜居星体带”。

    另外,科学界普遍认为,类似银河系的星系还有大约1000亿个。

    美国航天局天文学家史蒂夫·马兰说,美国行星学会创始人之一卡尔·萨根曾谈及无数个“世界”,看来“果真如此”。

    博鲁茨基说,既然宇宙中存在这么多可能存在生命的星球,人们不禁会问“他们为什么不来拜访我们”。答案是:“我也不知道。”  

    探索/宜居星体带 编辑

    走,带我去外星球走,带我去外星球
     备用地球,需要哪些条件

    “有水、有适宜的温度、有稳定的恒星。”谈及“宜居星球”的必备条件,中科院紫金山天文台研究员王思潮毫不犹豫地罗列了出来。

    谈到宜居,大部分人首先想到的就是水。水是生命之源,我们的地球表面70%以上是水,地球上各种生命包括人类的祖先均来源于水;人体的60%是液体,其中主要是水;水对人体健康至关重要,一旦失去体内水分10%,生理功能即严重紊乱;如果失去水分20%,人很快就会死去……

    适宜的温度,也是宜居的必要条件。“地球表面的海洋和外围的大气层,都在默默维护地球温度的恒定,确保我们生存的环境不至于太冷或太热。”而未来的宜居星球上是否也必须有海洋和大气层的“庇护”?王思潮认为这个问题还难以定夺,有待进一步研究。[2]  

    “地球诞生已有46亿年”,王思潮说,“人类能在地球上生存至今,和太阳的稳定存在密切相关。”众所周知,每个星系都有自己的“太阳”,即恒星。试想,一旦太阳出现爆炸等不稳定活动,势必影响到地球上的生命。

    除去这些客观的条件,王思潮分析,“行星自身的质量也很重要,如果质量太小,过小的万有引力将留不住行星表面的空气。相反,行星质量太大,则会导致表面气体过于浓厚,大气压太大,也不利于生命生存。”

    不难看出,科学家们对于宜居条件的判定,一直都在以地球为参照,这也被称为“地球条件”,而“宜居带”则是他们寻找“宜居星球”的重点关注区域。

    “宜居带”是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域内,恒星传递给行星的热量适中,行星既不会太热也不太冷。科学家们将这个理想的温度区间称为“金发姑娘”区域,表示对于生命体来说温度恰到好处。

    “开普勒-22b”是迄今发现的最小且最适于表面存在液态水的行星,它之所以令人兴奋,正是因为它处于“宜居带”正中,同时有类似地球的一系列条件:轨道公转周期约为290天,和地球相差不大;它围绕运行的中央恒星和太阳非常相似;它的表面温度约21摄氏度,温暖如春非常适宜生物的居住。

    唯一的不足之处是“开普勒-22b”距地球有600光年,有点远。但是随着科技的进步,空间的距离也许终将不是问题,人类投奔这个“备用地球”或许不再是梦。

    寻找宜居,人类探索不断

    人类对于太空的探索孜孜不倦,进入科学家视线的宜居星球,不只“开普勒-22b” 一个。火星,更是人们的“老朋友”。

    火星是太阳系的第4颗行星,也是离地球轨道最近的一颗行星,它有着和地球“很类似”的条件:体积比地球略小,也有一层大气,因而火星总是不断激发着人类对“宜居”的想象力。

    说来神奇,火星上可能存在生命的看法起源于科幻小说:1898年,英国作家威尔斯写了一部火星人入侵地球的书《星际大战》,该书一度畅销,还被做成了广播剧和拍成了电影。在后来的岁月里,科学家用大型天文望远镜,观察到火星表面巨大的沙暴和山脉,以及火星两极的冰川。但是,他们就是看不见智慧生物的迹象。

    从上世纪60年代开始,人们试着向火星发射宇宙飞船:“火星人3号”、“火星人4号”、“海盗1号”、“海盗2号”、“火星探索者”……美国、日本、俄罗斯和欧洲已经向火星发射了20多个探测器,宇宙飞船发回了大量有价值的信息:科学家终于看到火星运河的证据,科学家们还知道了火星的最低温度为摄氏零下124度,他们还相信接近极地的温度可能低至摄氏零下200度……

    直到2004年,只有高尔夫球车大小的火星探测器“勇气号”和“机遇号”降落在火星赤道附近,并停留近7年,探测到火星曾经有水的迹象,重新点燃科学家对火星的探索热情。

    无独有偶,今年5月,代号为“格雷斯581d”的行星进入了法国科学家的视野。

    “格雷斯581d”其实并不是一个新发现。早在2007年人们就知道它,只是那时它并没有被列为搜索宇宙生命的候补星。有些科学家研究认为,“格雷斯581d”接受的恒星辐射量不到地球从太阳得到的辐射量的三分之一,而且可能被“潮汐锁定”,也就是说,该行星有一面永远面向恒星,所以有些地方是永久白天,有的地方是永久黑夜。因此它被排除在宜居行星候选名单之外。

      但是,法国国家科学研究中心的气候科学家罗宾·伍兹沃斯博士及其同事,根据对这颗系外行星的气候模式进行的计算机模拟结果发现,这颗行星确实存在适合生命生存的条件。

    法国国家科学研究中心称,“格雷斯581d”拥有浓厚的二氧化碳大气层,温暖的程度足以形成海洋、云团和降雨。这是一颗布满岩石的行星,它的轨道位于该恒星“宜居区”的边缘,温度恰好让水维持液态。科学家所做的模拟情况显示,“格雷斯581d”的环境条件使它能够支持类地生物的生存。罗宾·伍兹沃斯说:“未来我们将有可能直接在其上面寻找生命的迹象。”

    英国媒体报道,科学家已经开始制作一个系统的“宜居星球指南”,把迄今为止发现的适合未来人类移居的星球分门别类。据悉,目前人类发现47颗行星和卫星可能符合人类移居条件。

    NASA说,发现“开普勒-22b”的开普勒太空望远镜项目已锁定超过1000颗可能适宜生命居住的星球,10颗位于“宜居带”内,仍需进一步研究。

    正如发现“开普勒-22b”行星的科学家艾伦·波斯所言:“开普勒-22b的发现证明了地球人并不孤单,宇宙也许充满了各种生命体。”

    移居外星,我们畅想无限

    科学家们对宜居的探索,不曾停歇。天文发烧友们对宜居的畅想,也越演越烈。

    网友“海星瓢虫”是杭州某高校研二的在读学生, 她从小对天文知识有浓厚的兴趣,大学期间读过霍金的《时间简史》后,更是对神奇美丽的外太空心生好奇。

    移居外太空,她曾设想过许多次。“到另外一个星球生活,会不会因为万有引力变小,我们人类能飞又能走呢?”她说,“也许,我们借助电影里的那种助推器就可以飞,交通工具也可以在天上飞,到时候,堵车就不再是问题,天上也会有各种各样的轨道。”

    而更多的人认为,地球上越来越拥挤,资源日益枯竭,寻找宜居星球是一项迫在眉睫的行动。

    “电影《阿凡达》 、《变形金刚》都讲了自己星球资源枯竭了之后往外寻找家园的故事”,北京的网友“牛虻”未雨绸缪,“能源枯竭的问题日益严重,人们只能在寻找替代能源和寻找外星适居地当中做出选择。”他认为,浩瀚宇宙中,人类不会孤独地存在。

    大连网友“孟姜女”想象,“宜居星球将有很多水,很多树和很多可爱的动物,那里没有金属、没有工厂。人们会回归到最原始的生活方式,日出而作、日落而息,只能种植物维生。”

    2011年7月,票房大片《变形金刚3》再一次将一个虚拟的外太空呈现在人们眼前。也许,在不久的将来,这些如画的场景将不只是虚拟。

    移居外星,可能吗?未来,会告诉我们答案。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2012-02-21
    [2]^引用日期:2012-02-21

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