新發現一顆充滿水的超級地球!30%是水,僅100光年遠,或存在生命

天空之城 2022/08/26 檢舉 我要評論

根據一項發表于《天體物理學雜志》(The Astrophysical Journal)的新研究[1],天文學家發現了一顆獨一無二的系外行星:TOI-1452 b,它的表面被認為覆蓋著大量的液態水,這顆行星的30%是由水構成。相比之下,地球上的水只占1%。

在尋找系外行星時,天文學家對于那些表面被液態水覆蓋的行星最感興趣,因為這些行星肯定運行在宜居帶中,接收到不多不少的恒星能量。而水被認為是生命之源,所以擁有水的系外行星就有可能存在外星生命。

在地球上,最初的生命被認為是在海洋中進化出來。在生物體內,不斷進行著生物化學反應,這些過程需要水的參與,所以生命離不開水。雖然像水熊蟲這樣的極端生物可以在無水的環境中蟄伏,但復蘇過來,仍然需要水。

生命沒有氧氣可以生存,比如厭氧微生物,但沒有水是不行的。水除了參與生物化學反應,而且還能穩定生物體的溫度。由于地球是人類目前已知唯一存在生命的星球,我們無從得知其他生命形式,所以在尋找外星生命時,天文學家優先關注那些有水的星球。

水并不是地球特有的,太陽系的很多天體上都有水,例如,月球的永久陰影區中存在水冰,彗星也包含水冰,但這些水是固態的,而我們更希望找到的是液態水。

除了地球之外,太陽系中也有不少星球擁有大量的液態水,只不過它們不在行星上,而在木星、土星的一些衛星上,例如,木衛三、木衛四、土衛六,它們所包含的液態水總量甚至超過了地球。

木衛三的直徑約為5268公里,這相當于地球的五分之二。雖然它比地球小,但它的水儲量估計是地球的26.5倍。不過,木衛三的表面是光禿禿的,沒有大氣層,表面平均溫度僅為-163℃,沒有液態水。事實上,就像其他衛星那樣,木衛三的液態水也在地表之下,深度可達數百公里。

在太陽系中,除了地球之外,其他星球的表面都沒有被大量液態水覆蓋的情況,只能去太陽系外尋找真正類似地球環境的行星。這一次,新發現的TOI-1452 b正是一顆水世界。

在這項新研究中,通過美國宇航局(NASA)的凌日系外行星巡天衛星(TESS),蒙特利爾大學的天文學家發現了一顆表面充滿液態水的外星世界TOI-1452 b。它位于北天星座天龍座方向,距離地球只有100光年,這算是地球的近鄰。

這顆行星隸屬一個雙星系統,TOI-1452和TIC 420112587是兩顆紅矮星,比太陽更小更暗,它們之間相距約145億公里,相當于冥王星與太陽距離的2.5倍。

TOI-1452 b繞著TOI-1452這顆紅矮星轉動。TOI-1452的質量估計只有太陽的四分之一,恒星的質量越低,意味著核聚變反應速率越慢,所以也會越冷。據估計,這顆恒星的表面溫度約為2900℃,比太陽表面溫度低了2600℃。

TOI-1452 b距離主恒星只有912萬公里,繞主恒星轉一圈只需11天,即1年只有11天。雖然TOI-1452 b離主恒星非常近,但主恒星很冷,所以這個距離恰好在宜居帶中,這使得TOI-1452 b可能是一顆宜居的行星。

分析表明,TOI-1452 b是一個超級地球,質量估計可達地球的4.8倍,尺寸比地球大了70%。天文學家估計,這顆行星是一顆「海洋行星」,它的水儲量占整個星球質量的30%,而地球上的水只占自身質量的1%。

既然TOI-1452 b擁有如此多的水,那里就有可能進化出類似于地球的生命。不久的將來,可以通過強大的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)來進一步研究這顆系外行星的大氣層,進而尋找生命的跡象。

如果TOI-1452 b真的存在生命,未來人類也許可以去造訪這顆星球。當然,100光年的距離對于現在的人類而言極其遙遠,這相當于946萬億公里。以100公里/秒的速度飛向這顆星球,需要長達30萬年的時間。即便速度能夠達到光速的一半,仍然需要200年的時間。

想要在有限的時間內前往TOI-1452 b,最好的方法無疑就是借助于蟲洞。通過負質量物質來打開時空通道,就能從宇宙的一端穿越到另一端,一下子就能到達遙遠的宇宙中。不過,蟲洞仍然是停留在理論階段,在可以預見的未來,我們很可能沒有能力前往這個外星世界。

反倒是我們要擔心,如果這顆星球上早已存在外星智慧文明,他們也發現了地球和人類,并且能夠來到地球上,那麼,他們的科技水平將遠超人類文明,結果可能不是什麼好事情。

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