近日,美國和德國研究人員認為,地球不一定是全宇宙中最宜居星球,太陽系外有24顆行星可能比地球更適合生命體居住。
關於什麼是“宜居星球”,科學家並沒有想去找地球的克隆版,而是確定了“超宜居”標準,以符合潛在的超級宜居性,例如行星年齡、質量、體積、表面溫度、是否有水、與恆星距離等。
他們最終從4500顆已知地外行星中篩選出24顆“超宜居”行星。這些宜居行星通常是指一顆岩石行星,當某顆行星處於距離該行星系的中心恆星遠近合適的區域,在這一區域中,由於恆星傳遞給行星的熱量適中,行星上溫度就會比較適宜,既不太熱也 不太冷,且能夠確保存在液態水的存在, 而水是決定人類生存的關鍵因素。
不過,沒有一顆行星能滿足所有“超宜居”條件,但一般能滿足4個條件,意味著生命體可能在那裡生活得比在地球更舒適。
為什麼科學家會說這些星球會比地球更完美,其中一些行星,中心恆星是K系矮星,K是指恆星光譜分類中的光譜型,銀河系主要存在三類恆星:G型類日恆星;質量比太陽小、溫度比太陽低的K型矮星;比K型矮星更暗、溫度更低的M型紅矮星。銀河系恆星中,M型紅矮星數量最多,約佔73%;G型恆星最少,約佔6%;K型矮星居中,約佔13%。
科學家認為,K型矮星是銀河系中的“金鳳花恆星”(金鳳花是美國童話角色,美國人常用“金鳳花姑娘”形容“剛剛好”),K型矮星的壽命從150億年到450億年不等。相較之下,太陽的壽命只有100億年,而太陽目前已走過“前半生”。
鑑於太陽的演化速度相對較快,再過10億或20億年,地球基本將不再宜居。因為約10億年後,地球將處於太陽宜居帶內溫度更高的邊緣,隨著太陽變得越來越熱、越來越亮,其宜居帶會逐漸外移。最終,地球將失去大氣和海洋,變得乾燥無比。而K系列恆星沒有活躍的磁場產生強X射線和紫外線輻射以及高能爆發,漫長的壽命可以讓生命的出現和發展有更長的時間。
除此之外,地球適宜居住的部分原因是,它的體積足夠大,地質活躍,使其具有保護性的磁場,並且有足夠的引力來保留大氣層。如果一顆行星大10%,它將有更多的表面積來生活。如果它的質量是地球的1.5倍,它的內部將保留更多來自放射性衰變的熱量,將保持更長時間的活躍,並保持更長時間的大氣層。
此外,如果一個世界的溫度比地球高5攝氏度,並且擁有更多的水,它將在地球的大部分地區享受熱帶雨林的生物多樣性。
這24個「超級宜居」的星球距離我們都超過100光年遠,它們有些年齡超過已存在46億年的地球,有些則較年輕、溫暖,或更潮溼。
一個比較悲觀的事實就是,人類可能一輩子都無法飛出太陽系,到達這些宜居星球,太陽系的最外圍奧爾特雲距離地球有1光年之遠, 1光年大約等於9460730472580800米.。 目前人類航天器飛的最遠距離的是美國的旅行者號,速度大約是每秒16千米過一點,從1977年飛行,到現在已經過了43年,它還至少還要飛上520年的時間才能抵達奧爾特雲。
按照這個速度,需要大概1萬8千5百年,旅行者1號才能飛出太陽系,除非人類可以製造出超光速飛船,科學家阿爾庫維耶雷提出,可以製造一種能夠令前方空間收縮而令後方空間膨脹的引擎,以空間的“變形”來推動飛船前進。由於空間膨脹的速度沒有任何限制,所以這種飛船的乘客可以感知到自己的速度超過了光速。
如果能夠實現,飛船將會是被一個“曲率泡”裹挾著前進,它在本地參考系內將沒有任何加速度,也就不會受到廣義相對論的速度制約,而且不會出現時間變慢等相對論效應。而要出現超光速,所需要的能耗大約相當於將整個木星的質量按照質能方程轉換為純能量。
物理學家哈羅德·懷特(Harold White)表示他和他的團隊正在為美國航空航天局(NASA)研製超光速引擎。在公佈的IXS進取號概念圖中,飛船本身被兩個巨大的環狀物包裹,這便是懷特設計的曲率引擎。通過這種設計,超光速飛行所需的能量被大大降低。
不過根據他自己的說法,目前距離最終目標的實現還有著一段遙不可及的長度。。。
IXS進取號(IXE Enterprise)的設計概念圖
然而即使造出來了超光速飛船,人類到達這些宜居星球也需要近百年的時間。對於載人飛船前往火星都還無法實現的人類來說,超光速飛船可能真就只是一個美好的夢。地球雖然不完美,但卻是人類目前為止唯一的家園,我們要珍惜我們的藍色家園。
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