來(lái)源:hao123百家號(hào) 時(shí)間:2022-03-13 13:07:36
你覺(jué)得宇宙之中會(huì)有其他的“地球”嗎?可能大部分人都會(huì)覺(jué)得不可能有其他地球存在,我們的地球是獨(dú)一無(wú)二的。
需要注意的是,這里指的是與地球相似的行星,并不是絕對(duì)的相同。因此如果按照相似來(lái)說(shuō),宇宙中確實(shí)存在著不少地球的“孿生兄弟”,有時(shí)候科學(xué)家會(huì)將它們稱為超級(jí)地球。下文中我們要介紹的主角,就屬于這一類。
有這樣一顆行星,它與地球之間的距離約為20光年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它時(shí)非常的激動(dòng),因?yàn)樗徽J(rèn)為100%有生命存在。要知道,人類這么多年的太空探索,除了尋找新家園,就是想看看宇宙中是否有其它的生物存活。那么,這顆行星被100%確定有生命存在的原因是什么?科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這上面的生物了嗎?
接下來(lái),就分別從該行星的發(fā)現(xiàn)、科學(xué)家判定生命存在的標(biāo)準(zhǔn)以及宇宙中存在的那些“超級(jí)地球”這三個(gè)方面,來(lái)為大家解開(kāi)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)行星存在生命的謎題。當(dāng)然,在了解其原因之前,就讓我們先來(lái)看看這顆行星,到底是怎樣被發(fā)現(xiàn)的,又有怎樣的特別之處。
格利澤581g(Gliese 581g)的發(fā)現(xiàn)
許多人在看到格利澤時(shí)就會(huì)表示,自己對(duì)于這個(gè)前綴很熟悉,似乎科學(xué)家在給不少天體命名時(shí)都用到了它。沒(méi)錯(cuò)這個(gè)前綴應(yīng)該與德國(guó)的天文學(xué)家威廉·格利澤有關(guān),他創(chuàng)造了著名的格利澤近星星表,其中有一顆非常有名的恒星或者說(shuō)紅矮星就是格利澤581。
因此格利澤581g實(shí)際上是位于格利澤581附近的行星,它與地球之間的距離為20.5光年,位于天秤座當(dāng)中,是人類該星系當(dāng)中就剛發(fā)現(xiàn)的第六顆行星。
格利澤581g是在 2010年9月29日由華盛頓卡內(nèi)基學(xué)會(huì)和加州大學(xué)圣克魯斯分校(UCSC)等機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)并公諸于世的,發(fā)現(xiàn)者是斯蒂文·沃格特和保羅·巴特勒。
首先,我們先來(lái)看看格利澤581g的相關(guān)數(shù)據(jù)。從“三圍”來(lái)說(shuō),格利澤581g的個(gè)頭明顯比地球大一些,其直徑大概是地球的1.2到1.4倍,質(zhì)量則是地球的3倍到4倍,其圍繞著紅矮星格利澤581公轉(zhuǎn)一周大概要37天左右,自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期是一樣的。更重要的是,它與格利澤581之間的位置,大概為0.13個(gè)天文單位,也就是965萬(wàn)公里左右。
其次,科學(xué)家對(duì)于格利澤581g是否存在仍有爭(zhēng)議。因?yàn)榍拔闹刑岬?,人們?cè)诟窭麧筛浇呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了不少行星。其中發(fā)現(xiàn)4顆星星的日內(nèi)瓦天文臺(tái)研究小組在聽(tīng)聞UCSC發(fā)布格利澤581g誕生之后,就開(kāi)始在自己的觀察數(shù)據(jù)中心搜索,最終未能發(fā)現(xiàn)格利澤581g存在的證據(jù)。
為此雙方還展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論,盡管最終還是有爭(zhēng)議,但是格利澤581g的特殊性已經(jīng)使人們將目光聚焦在了它的身上。
以上就是對(duì)于格利澤581g基本信息的介紹,除了“三圍”與地球非常相像以外,似乎看起來(lái)也沒(méi)什么特別的。那么,為什么科學(xué)家就會(huì)認(rèn)為它之上100%存在生命呢?
格利澤581g的特別之處
大家都知道,地球上的生命誕生是極具偶然性的,可以說(shuō),最初就是有些化學(xué)物質(zhì)意外發(fā)生了反應(yīng),從而塑造了最初的“生命種子”。在談到生命誕生和存活的條件時(shí),不可避免地繞不開(kāi)溫度、液態(tài)水和大氣這幾個(gè)關(guān)鍵條件,這些年人類在造訪金星、火星時(shí)也是著重探索了這些因素。
因此,科學(xué)家判定格利澤581g一定有生命存在也是從這些標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)的。大家還記得,前文中我們說(shuō)格利澤581g和其星系恒星格利澤581g的距離嗎?這是一個(gè)重點(diǎn),因?yàn)檫@個(gè)距離使得格利澤581g處在宜居帶當(dāng)中,就和地球在太陽(yáng)系中的位置類似。
所以,科學(xué)家認(rèn)為處在宜居帶中的格利澤581g的平均氣溫應(yīng)該在零下31攝氏度到零下12攝氏度左右,這種溫度條件下應(yīng)該有大氣和液態(tài)水的存在。至此,生命誕生和生存的三個(gè)條件,格利澤581g似乎都滿足了。許多人可能會(huì)說(shuō),這么冷就算有生命也早就凍死了。
實(shí)際上,科學(xué)家所說(shuō)的生命并不是大家想象中“活蹦亂跳”的生物,而可能是一種單細(xì)胞生物或者是霉菌。簡(jiǎn)言之,這里的生命就像是最早地球上出現(xiàn)的“生命種子”一樣,只要有種子存在,它就有發(fā)芽成長(zhǎng)的幾率,生命之花也終會(huì)誕生。
一次訪談中,發(fā)現(xiàn)者史蒂芬·沃特被問(wèn)及格利澤581g上是否可能存在生命的問(wèn)題,他表示:“我不是生物學(xué)家,也沒(méi)在電視上演過(guò)這個(gè)角色,但從生命的軔性與習(xí)性上來(lái)看,我認(rèn)為格利澤581g上存在生命的機(jī)會(huì)是100%?!?/p>
再者,大家可能不太了解紅矮星這類恒星。與太陽(yáng)相比起來(lái),紅矮星不僅個(gè)頭小,散發(fā)的能量也很少。但是,它有幾個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì),第一就是紅矮星在宇宙當(dāng)中的數(shù)量很多,因此把它作為替代太陽(yáng)的主要目標(biāo)更合適。第二紅矮星是宇宙中著名的“長(zhǎng)壽星”,這就意味著在它的附近不需要擔(dān)心它會(huì)早早將自己燃燒殆盡,步入衰老。
因此,格利澤581g所處星系的恒星屬于紅矮星,就使得它更容易成為人類備選移民的目標(biāo),且條件也會(huì)和地球更加相似。此外,格利澤581g的表面是由巖石組成的,相較于過(guò)去人類在太陽(yáng)系發(fā)現(xiàn)的“冰凍之星”顯然它和地球更加相似。
科學(xué)家在研究宇宙行星的過(guò)程之中,專門設(shè)計(jì)了“評(píng)估系統(tǒng)”,從行星的密度、體積、與主序星的距離以及是否有大氣和液態(tài)水等方面,來(lái)給它們打分,得出哪些行星最適合人類居住或者說(shuō)最像地球。
綜合評(píng)價(jià)之后,格利澤581g以0.49分,格利澤581d以0.43分列居外星生命宜居星球榜首和第二。太陽(yáng)系內(nèi)的土衛(wèi)六 “泰坦”獲得最高分0.64分,火星0.59分,木衛(wèi)二“歐羅巴”0.47分。
可見(jiàn),在諸多的“超級(jí)地球”當(dāng)中,格利澤581g確實(shí)非比尋常,也難怪科學(xué)家會(huì)對(duì)它這樣有信心。不過(guò),許多人覺(jué)得科學(xué)家總是以“液態(tài)水”的存在當(dāng)做判定宜居行星或者生命存在的證據(jù)有些偏激,難道說(shuō)就不能從別的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)來(lái)觀察判定嗎?實(shí)際上是有的,接下來(lái)就帶大家看看,科學(xué)家探尋外星生命的時(shí)候,還會(huì)尋找哪些線索。
探尋外星生命時(shí)的“其他線索”
盡管我們總將水當(dāng)成生命之源,但是多年的探究結(jié)果顯示,像地球這樣分布著廣闊液態(tài)水的星球基本沒(méi)有。所以久而久之,許多科學(xué)家表示,不應(yīng)該將水當(dāng)成尋找外星生命的唯一線索,我們應(yīng)該將思維打開(kāi),試圖去尋找別的線索。那么,還有哪些線索或許能證明生命存在?
首先就是磷,為什么這么說(shuō)呢?因?yàn)閺拿撗鹾颂呛怂嵋簿褪荄NA和核糖核酸RNA的主要成分就能看出,磷的參與程度很高。更不用說(shuō)科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究之后得出一個(gè)結(jié)論,即6億年前,海洋中的磷增加或許推動(dòng)了生物進(jìn)化。當(dāng)然,除了磷還有氮,一般它們兩都是一起出現(xiàn)的,畢竟蛋白質(zhì)沒(méi)有氮根本無(wú)法形成。
其次就是朦、鈷、鉬等微量元素,這些元素雖然看著不起眼,但是卻在生命的誕生和演化過(guò)程中充當(dāng)著不可替代的角色。所以,科學(xué)家認(rèn)為,探索過(guò)程中關(guān)注這些微量元素也顯得十分必要。
哈佛大學(xué)的天體物理學(xué)家馬納斯維·林加姆表示:鉬影響著許多生物體的蛋白質(zhì)合成、新陳代謝與生長(zhǎng);錳在通過(guò)葉綠體的光合作用生成氧氣方面發(fā)揮著重要作用;而鈷在新陳代謝方面發(fā)揮多種生物學(xué)作用?!?/p>
確實(shí),可能大家也覺(jué)得,我們以地球生命誕生的標(biāo)準(zhǔn)去探索其他星球上的生命有些草率。畢竟生命的偶然性告訴我們,它誕生和演化可能并不遵從“固有規(guī)律”,其存在的形式可能也會(huì)有所變化。我們按照地球的標(biāo)準(zhǔn)去找,找到的外星生命可能也與地球上的生命更加相似,畢竟大家生活的環(huán)境都十分相似。
不論怎樣,還是期待在未來(lái)的持續(xù)跟進(jìn)研究中,科學(xué)家能在格利澤581g之上發(fā)現(xiàn)生命存在。不過(guò)我們對(duì)于地外生命的探索一直遵循著“廣撒網(wǎng)”的原則,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是像格利澤581g這類“超級(jí)地球”,人類已經(jīng)找到很多顆了。
很難說(shuō),哪一顆行星在未來(lái)會(huì)給我們帶來(lái)驚喜,不過(guò)在打開(kāi)它們的“禮盒”之前,先讓我們來(lái)看看還有哪些行星擠進(jìn)了“超級(jí)地球”的行列。
其他宜居星球
隨著人類科技的發(fā)展,我們的觀測(cè)手段也更多了,所以現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)“超級(jí)地球”已經(jīng)算不上什么新鮮事了。超級(jí)地球家族的成員正在日益增多,這是件好事,畢竟這就意味著我們發(fā)現(xiàn)地外生命的幾率提升了,并且這些星球在未來(lái)還可能成為人類新的家園。
上文之中提到了科學(xué)家制定了一套評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),其中系外行星中得到最高分的是格利澤581g,位居第二的則是格利澤581d。從這兩顆行星的名字就能看出,它們的關(guān)系很不一般。格利澤581d是在2007年4月24日被發(fā)現(xiàn)的,且科學(xué)家還在2010年時(shí)接收到了它發(fā)出的信號(hào),不過(guò)更多人認(rèn)為這是噪音。
與格利澤581g相比,它的公轉(zhuǎn)軌道要大一些。所以它的表面溫度應(yīng)該會(huì)更低,如果以太陽(yáng)系行星類比,格利澤581g是地球,581d就是火星。
除了格利澤兄弟之外,開(kāi)普勒22b也是和地球十分相似的行星。不過(guò)它的體格要比地球大得多,質(zhì)量是地球的40倍左右。此外,開(kāi)普勒22b與地球之間的距離也太遠(yuǎn)了,足足有620光年左右。因此,大部分人還是更關(guān)注和地球之間相距約為20光年的格利澤581g。
總之,不論是哪一顆超級(jí)地球,它們只是與地球相似而已,而不能將二者完全等同。如果從細(xì)節(jié)來(lái)說(shuō),我們的地球可能確實(shí)是宇宙中獨(dú)一無(wú)二的存在,因此在別無(wú)選擇之前,人類還是要把目光放在保護(hù)地球之上,而不是想著拋棄地球?qū)ふ倚碌募覉@。
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