科學家發現的兩顆最新「超級地球」,它們都在哪?能孕育生命嗎?

2022年06月30日01:11:16 科學 1729

這些年人類一直在進行地外探索,並且從很早的時候就將目光放到了太陽系之外,希望能夠找到外星文明或者其他類似於地球的宜居星球,為未來的星際移民做準備。

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地外探索

而此前,美國科學家公布了他們的最新發現,指出他們找到了2顆超級地球。那麼。這2顆超級地球都在哪?它們能孕育生命嗎?

美國科學家發現的超級地球

據悉,美國科學家此前宣布發現的這兩顆超級地球,其實早於2021年10月,在凌日系外行星巡天衛星「苔絲」觀測一顆紅矮星時就發現苗頭了,經過持續的監測之後,才於2022年被確認宣布出來。

這顆紅矮星的編號為HD 260655,而它在觀測當中一對星光出現了周期性的變化。

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「苔絲」的發現

對於這種忽明忽暗的情況,天文學家十分關注,所以就繼續追蹤觀察了半年之久,並且在這個過程當中不停對比恆星光譜的變化記錄。最終表示,這顆紅矮星之所以表現出這種特徵,是因為旁邊有正在圍繞其運行的行星。因此,HD 260655其實就類似於太陽系中的太陽。

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恆星的光變

作為紅矮星的它,在諸多紅矮星兄弟當中應該算質量比較大的了,大約是太陽質量的43.9%左右。由於紅矮星並不像大質量恆星那樣,內部物質反應異常強烈,所以它的表面溫度相對要低一些,只有3500℃左右。

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紅矮星

而圍繞在它旁邊的兩顆行星,被命名為HD 260655b和HD 260655c。之所以叫做超級地球,是因為它們和地球極為相似,都是岩質行星,也可以叫做類地行星

至於「超級」二字則是與它們的體積有關,一般超級地球的質量要比地球大幾倍,上限在10倍左右。而此次發現的這2顆,HD 260655b的質量是地球的2.14倍,HD 260655c的質量則是地球的3.09倍。

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超級地球的質量比地球更大

那麼,這2顆超級地球離我們有多遠呢?

通過目前披露的觀測數據來看,它們和地球之間的距離至少為33光年,雖然相較於宇宙的更大尺度而言,它們已經很近了,但是相較於人類現在的「遠行工具」,這依舊是一段可望而不可即的距離。

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光年的距離十分遙遠

不過,這並不妨礙我們對其充滿了幻想,尤其關注它的一些其他特徵,判斷它是否具有宜居性,能否孕育生命

這2顆超級地球可以孕育生命嗎?

咱們在上文中說了,超級地球的一個首要特徵就是「類地行星」,但是僅有這一點並不代表它就能孕育生命了,因為宜居還與另外3個屬性有關,分別是海洋、氣候和磁場。當然也有不少說法也將其稱為,液態水、溫度和磁場

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保護地球的磁場

首先從液態水的形成來說,如果這2顆超級地球離自己的主序恆星太近,那麼就會十分的炎熱。而在這種炎熱的情況下,液態水恐怕早就已經被蒸發殆盡了。

根據目前的觀測數據來看,它們的表面溫度分別是437℃和287℃左右,這400多攝氏度的情況已經類似於金星了,是肯定無法孕育出地球上的碳基生命的。

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可能與金星一樣炎熱

而287℃看起來稍微低了一些,但是對於液態水的形成和生命的誕生依舊不利,可能得等到這兩顆行星再給發燒的自己「降降溫」,才能搖身一變成為生命的搖籃了。

天體物理學家愛維·舒博爾表示:「這次觀測無疑為人類提供了一個很好的機會,讓我們可以詳細地了解太陽系外的類地行星,並評估它們周圍大氣層的構成,為下一次人類尋找宜居星球做好準備工作。」

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為探索更多系外行星做準備

科學家認為,它們倆之所以會表現出這樣的高溫,確實與主序星之間的距離有關。

HD 260655b為例,它的軌道半徑大概為439萬公里,這就導致它的公轉周期只有2.7天。通過這個周期,人們就大概得出了它們與主序星之間的距離情況,在這樣「貼貼」的情況下,可能不僅面臨著高溫,還面臨著被「潮汐鎖定」的問題。

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月球被地球潮汐鎖定

綜上所述,超級地球雖然和地球之間有着部分相似性,但是按照宜居屬性的判斷標準來看,它顯然是不合格的。所以,它們應該不具備孕育生命的能力,甚至都算不上是宜居星球。

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宜居星球的設想

不過,對這個紅矮星系統內的行星探索依舊在繼續,因為雖然這兩兄弟距離恆星太近導致沒有液態水,但說不定在它們的後方還有其他的行星,處在人類定義的「宜居帶」當中。這樣的話,那些行星就具備了孕育生命的可能性。

麻省理工學院卡弗里天體物理和空間研究所的天體物理學家Avi Shporer說:「希望我們能在這個行星系統中找到更多的行星,其中一個也許就在宜居帶中。」

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找到這顆紅矮星周邊的更多行星

值得一提的是,其實人類早在這之前,就已經發現了許多「超級地球」,它們分佈在太陽系之外,被科學家當做人類移民星球的備選項。

曾找到過多顆「超級地球」

咱們在前文中說了,超級地球指的是環境與地球類似,質量卻大於地球的行星。天文學家在上世紀首次發現系外行星的時候,就發現這些行星的質量和地球非常相似。

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已經發現的超級地球

當然,它們的質量和密度,都是天文學家通過「凌日」的方式計算出來的。

之所以要了解密度,是因為超級地球如果是空心的話,就不具備研究價值了。在確定了凌日的方法之後,2009年天文學家就發現了名為CoRoT-7b的行星,其直徑是地球的1.5倍,質量則是地球的5倍。

根據估測,它和主序恆星之間的距離也非常近,所以更像是太陽系中的「水星」。

據統計,已知密度的超級地球數量,大約有40個。直徑在地球3.2倍以下的系外行星,其密度就很高,很可能是岩石行星;而當直徑超過地球直徑的3.2倍時,行星的密度會開始下降,那麼就可能是由較輕的物體組成的氣態行星。

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核心的構成很重要

除了密度以外,人們還探測了不少超級地球的大氣。比如名為GJ 1214b和HD 97658b附近收集到的相關數據,就證實了這兩顆超級地球可能有着厚厚的雲層,這些雲層與金星十分類似。

此外,像55 Cancrie的大氣成分當中充斥着氫氣氦氣、氰化氫等物質,再加上它表面2000℃的高溫,就說明這種超級地球應該是與地球截然不同的存在。

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想像中的55 Cancrie

值得一提的是,並不是所有的超級地球內部都與地球一模一樣。比如此前美國每日科學網站上就發佈了科學家的新發現,這個新發現的超級地球地核就並非是鐵核。而是充滿了鈣、鋁等元素。

蘇黎世大學計算科學研究所天體物理學家卡羅琳·多恩表示,這顆「超級地球」很可能有紅寶石和藍寶石交相輝映,而這些寶石其實是外太陽系中常見的氧化鋁

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紅寶石和藍寶石

這顆超級地球位於仙后座,相較於上文所說的HD 260655兄弟來說,它距離我們更近,大約在21光年以外。其質量是地球的五倍,公轉周期是3天,名為HD219134b,是美國航空航天局在2015年通過斯皮策太空望遠鏡發現的,被譽為「科學研究的金礦」

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斯皮策望遠鏡

除了以上這些超級地球之外,隨着人類的搜索範圍擴大,更多的超級地球將會在未來出現。雖然它們大多數都不在宜居環境當中,也不具備孕育生命的條件,但是用來當做宜居星球的備選項還是非常不錯的。

就是不知道,人類的科技發展什麼時候才能抵達這麼遙遠的光年之外,如果無法造出接近於光速的飛船,那麼前往這些行星的夢想都將成為泡影

而且按照許多科學家對宇宙中多種生命形式的猜想,這些超級地球上說不定有硅基生命存在,也許它們也創造了屬於自己的文明。

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光速飛船

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