地球有「孿生兄弟」?這有山有水全年385天,上面會存在生命嗎?

天空之城 2023/01/17 檢舉 我要評論

2015年7月美國國家航空航天局明確表示,他們找到了地球的「孿生兄弟」,并認為它是當時已知的類地行星中,與地球最為相似的一個。據說, 這里有山有水全年為385天。

2015年美國航天局發現了一個與地球很相似的類地行星

那麼,這個地球的「孿生兄弟」是被怎樣發現的?它到底是誰?這里會存在生命嗎?人類真的能抵達這里嗎?

開普勒望遠鏡的諸多發現

其實對于發現地球孿生兄弟這種新聞,許多人可能都已經見怪不怪了,畢竟隨著系外行星被不斷的探索篩選,人類找到的「地球2.0」也就變得越來越多。此次發現這一行星的依舊是著名的 開普勒空間望遠鏡,使用的方法也是傳統的 凌日法。

發現這顆行星使用的是開普勒空間望遠鏡,用的方法是凌日法

簡單介紹一下開普勒望遠鏡,它的英文名為Kepler Mission,主要運營方有美國國家航空航天局以及大氣及太空物理實驗室,其發射日期是2009年3月7日。在發射之初,原定只能在太空中運行3.5年,可是它很爭氣,做到了超長待機,實際運行了9年半左右,直到2018年才徹底失聯。

開普勒望遠鏡被設計之初,就是用來探測類地行星的,所以在成功升空之后就馬不停蹄的開始工作。直到任務終止前, 它已經發現了約2700顆候選行星和130余個系外行星,成果頗豐。

開普勒望遠鏡發現了很多恒星和行星

而2015年1月,其研究團隊就表示最新發現了三個行星它們處在人們定義的「宜居帶」當中,分別是 開普勒438b、開普勒442b和開普勒440b。本以為地球的孿生兄弟會從這之中出現,卻沒想到最終被官宣的是 開普勒452b

那麼,它到底哪里與地球相似?又有什麼樣的特殊之處呢?

地球「孿生兄弟」

開普勒452b,其英文寫為Kepler-452b,它位于天鵝座,其母恒星為開普勒452。這顆行星與太陽系之間的距離大約為1400光年,可以說是相當的遠了。

開普勒452b和太陽系之間的距離約為1400光年

人們之所以對它如此關注,第一是 它的母星和咱們的太陽極為相似。根據資料來看,開普勒452屬于G型主序星,所謂的G型主序星就是黃矮星,這就意味著從類型上來說它和太陽已經屬于同一類。

此外它的年齡、溫度之類的因素,也和太陽十分相像。以年齡為例,開普勒452的年齡在60億年左右,比太陽年長15億年。有人可能覺得,這個差異還是非常大,但事實上15億年放在宇宙之中已經是很細微的差異了。

當然從客觀上來說,開普勒452也要比太陽更大一些,其質量比太陽多4%,半徑多10%。

開普勒452是開普勒452b的主序星

第二是因為 開普勒452b位于宜居帶上,所謂的「宜居帶」是人類根據地球在太陽系中所處位置,推導出來的一個概念。

簡單來說就是類地行星和母恒星之間的距離,一定要保持的恰到好處,比如以太陽系來說,湊得最近的水星就不在宜居帶當中,而離得太遠的海王星也不處于宜居帶當中。

在探索系外行星的時候,宜居帶的具體位置和寬度是可以改變的,因為具體要根據所處星系恒星的大小及能量輸出情況。如果星系中的恒星是紅矮星,那麼即使湊得更近一點也沒有關系。

宜居帶要根據所處星系恒星確定位置和寬度

綜上所述,有了以上的兩個先決條件,才使得開普勒452b從一眾系外行星中脫穎而出。并且從探測數據來看,它確實也沒讓人類失望。首先 其公轉軌跡和地球十分相似,公轉一周需要385天,只比地球多20天左右。

其次從基本三圍上來說, 它要比地球更大一些,其直徑是地球的1.6倍左右,體積達到了地球的5倍。

最后人們之所以認為這里有山有水,是因為 它有著濃厚的大氣。這個劇本有人可能會感到非常的熟悉,畢竟此前人們在對金星充滿期待的時候,也是因為它濃厚的大氣層。

地球和開普勒452b的對比

不過,需要注意的是,由于自身的質量更大或者其他原因,開普勒452b上的大氣層可能比地球要濃厚的多,至于這個大氣的成分是否與地球相似,還要等待進一步的探測。

總的來說,當時美國國家航空航天局及開普勒研究團隊,對于開普勒452b的基本情況非常滿意,也根據地球相似指數(Earth Similarity Index)對其進行衡量,發現它和地球確實極為相似。

開普勒452b和地球極為相似

對此,加利福尼亞州莫菲特菲爾德美國宇航局艾姆斯研究中心的開普勒數據分析負責人Jon Jenkin說:「我們可以將開普勒-452b視為地球更古老,更大的表親,為理解和反思地球不斷變化的環境提供了機會。」

作為領導研究開普勒452b團隊的負責人,Jon Jenkin除了對開普勒452屬于地球「孿生兄弟」一事表達了肯定以外,還指出 由于它比地球更年長,就意味著上面生命誕生時間可能會比地球更早。

Jon Jenkin認為開普勒452b上可能有早期生命誕生

那麼,在開普勒452b之上真的會存在生命嗎?

開普勒452b上真的存在生命嗎?

事實上,受到距離的影響,我們對開普勒452b的情況了解的還是不夠多。即使這里真的有山有水,也不一定存在生命,或者說生命早已「滅絕」了,為什麼這麼說呢?

因為 根據開普勒452這顆恒星的發育情況來看,它進入衰老期的時間可能要比太陽早,這就可能導致擁有濃厚大氣的開普勒452b溫室效應愈加嚴重,此時的它也許正在經歷「失控溫室效應」。在這種情況下,開普勒452b的內部情況應該和人們理想中的有所不同。

開普勒452b的溫室效應可能會愈加嚴重

失控溫室效應指的是,行星表面溫度和大氣不透明度之間存在的正回饋導致溫室效應增強,直到行星上的海洋完全蒸發。

由此可見,沒有人能斷言開普勒452b上真的存在生命,因為這顆星球只是與地球相似,并不是和地球完全一樣。

要知道,地球能成為蔚藍之星,依靠的不止是處于宜居帶,還 需要「月球」的調控。若是沒有月球的拉扯,地球的自轉軸就無法維持在恰到好處的位置,從而造成無法控制的溫室效應或者冰川作用,這樣的話液態水根本就不會存在。

地球的環境變化也依靠了「月球」的調控

此外,當我們回顧地球生命的演化史,就會發現其中有大量微妙的巧合,而這些巧合缺一不可。因此,其實地球是相當幸運的存在,而開普勒452b會不會也如此幸運,確實很難說。畢竟,在太陽系中成為宜居的行星,可能比在地球上抽到千萬大獎還要困難。

再者即使這里真的存在生命,它們可能也沒有演化出文明,畢竟地球上也是折騰了那麼久,才終于由人類創造出了第一個文明。

最終是人類創造出了第一個文明

總之,想知道更多關于開普勒452b的信息,恐怕只能等我們親自去往那里才行了。但是1400光年的距離,又談何容易呢?根據人們的預估來看, 即使制造出可以以70%光速推動航天器的反物質引擎,我們也需要花費2000年才能抵達開普勒452b。

對此美國自然歷史博物館天體物理學助理查爾斯·劉表示,「那是很長一段時間,兩千年前,羅馬帝國就在身邊。為了抵達地球2.0,人類可能不得不依靠一艘載有100多人的多代飛船來維持遺傳多樣性,并有足夠的力量來照顧他們和后代。」

要到達目的星球,飛船技術還需要發展

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