可能已经发现了比地球更适合生命生存的行星

新浪科技 2020-10-12

  据国外媒体报道,太阳系之外,至少有二十多颗行星可能比地球更适合生命生存。

  研究人员在9月18日的《天体生物学》杂志上写道,这些行星比地球稍微古老一些、湿润一些、温暖一些以及稍微大一点点。所有这些因素可能意味着,其中的一些行星将成为寻找外星生命的最佳目的地。

  “我们必须专注于一些最有可能孕育复杂生命的行星。但同时,我们也应该警惕,不能过于执着地寻找第二个地球,因为可能有的行星比地球更适宜生命生存,”华盛顿大学的天体生物学家德克·舒尔茨-马库奇说。

  寻找超宜居行星

  到目前为止,天文学家已经发现了超过4000颗太阳系外行星。其中的大多数行星并不适宜居住。例如,KELT-9b这颗行星就非常炎热,它的大气层也在不断融化。已知最黑暗的行星TrES-2b,它上面的大气温度为1800华氏度(900摄氏度)。而GJ 433 d这颗不适宜居住的行星则异常寒冷。它的发现者称,这是迄今为止发现的最冷的一颗类海王星行星。

  但是也有不少行星与它们的恒星距离位于“宜居范围之内”,或者说它们与恒星的距离“恰到好处”,可以维持适宜生命演化的表面温度,既不会太冷也不会太热。舒尔茨-马库奇和他的同事们意在发现最有可能成为“超宜居”的系外行星。也就是说,除了在宜居范围之内,它们还具有其他特点,使其成为生命繁衍的好地方。

  这些特点包括一颗大小合适且寿命也合适的恒星,尤其是考虑到在我们的地球上,复杂生命的进化用了35亿年,人类的出现又用了40亿年。研究人员写道,行星越大,意味着大陆块和栖息地空间也越大;一颗更大的行星,其引力也会更大,因而大气层也更厚,更有利于飞行生物的生存。考虑到没有大面积贫瘠的极地地区,比地球稍稍温暖一些的行星将更适宜居住,但比地球更温暖的行星也要比地球更湿润才行,否则遍地都将是沙漠。因此,一个更适宜居住的行星可能类似于3.95亿年前处于石炭纪早期的地球——当时地球上的许多大陆块都处于热带雨林气候下。(现代的全球气候变暖则不利于地球上的生命生存,不仅因为变化太快,许多动物无法适应;也因为海平面上升会影响人类生存的基础设施;但是,稍高一点点的温度本质上对生命是无害的。)

  研究人员还写道,地球的升级版本可能还会“附赠”一颗稍大一些的月亮,或距离稍微更近一些的月亮,这将有助于稳定该行星的运行轨道以及防止扰乱生命的震颤。

  研究人员进而给出了一组参数,以判断候选行星是否满足所有这些标准。根据这些参数,这颗完美的超宜居行星将绕着一颗K型主序星运行(K型主序星是一颗相对小一点的恒星,比我们的太阳温度也稍低一点,所以也叫橙矮星);年龄在50亿年到80亿年之间;比地球大10%;平均温度比地球上的高9华氏度(5摄氏度);表面潮湿,陆地和水零星分布,大气含氧量在25%到30%之间。这颗完美的行星还将具备板块构造,或者具有类似地球的地质过程,可以通过地壳循环矿物质和营养物质,并创造出多样化的栖息地和地形。以及,它还有一颗大小是其自身大小1%到10%之间的月亮,以适当的距离绕其旋转。

  寻找生命

  当然,照着所有这些标准去评估一颗遥远的系外行星,并不现实。比如,我们无法计算系外行星上的大陆块面积,更不用说大陆块的分布了。

  但是基于部分可以测量的因素(如恒星类型和行星半径等),研究人员研究了一些可能满足上述标准、并且已经被开普勒望远镜观测到的天体。随后,他们找到了24颗“感兴趣的开普勒天体”,不过这些天体不一定都是行星。在这24颗“感兴趣的开普勒天体”中,有两颗已被确认为是系外行星(Kepler 1126 b和Kepler-69c)。有些可能是误报,它们其实并不是行星。在这24颗天体中,有9颗绕着适当类型的恒星运行,有16颗处于合适的年龄范围内,还有5颗处于合适的温度范围内。只有一颗KOI 5715.01,同时满足上面三个条件。但是,研究人员写道,该行星的真正表面温度取决于其大气层中的温室效应强度。

  这24颗可能的行星均距离我们100光年之外。而且,即便用上我们眼下最强大的望远镜,有些行星也因为太遥远而暂时无法研究。比如,Kepler-69c这颗行星距离我们2000多光年之远,意味着很长一段时间内,天文学家都难以近距离观测它以寻找生命迹象。但是,舒尔茨-马库奇和他的同事写道,找出使行星成为“超宜居行星”的因素很重要,因为在100光年距离内发现一颗这样的行星也不无可能。如果真的能找到这样一颗行星的话,它应该就是我们地球人寻找宇宙中外星生命的首选目的地。(匀琳)

责任编辑:王超

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