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      比地球更好?“超級地球”被發(fā)現(xiàn),條件可能比地球更優(yōu)越

       魅力科學(xué)君 2025-01-21 發(fā)布于四川

      自從知道了地球只是太陽的一顆行星之后,人們就開始猜測,宇宙中的其他恒星也應(yīng)該有自己的行星,時至今日,這種猜測早已得到證實,根據(jù)已知的觀測數(shù)據(jù),科學(xué)家確認(rèn)的系外行星數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了5000多顆。

      那么問題就來了,在這些系外行星之中,有沒有條件比地球更好的呢?實際上,還真有這種可能,比如說在天琴座方向,距離我們大約1200光年的位置上,就有一顆“超級地球”被發(fā)現(xiàn),從理論上來講,它的條件就可能比地球更優(yōu)越。

      這顆星球就是“開普勒-442b”(Kepler-442b),由于它是一顆比地球更大的類地行星,因此被歸類為“超級地球”,觀測數(shù)據(jù)表明,“開普勒-442b”的質(zhì)量大約是地球的2.36倍,半徑大約是地球的1.34倍。

      之所以說“開普勒-442b”的條件可能比地球更優(yōu)越,有一個重要的原因就是它的主恒星——“開普勒-442”(Kepler-442)。

      要知道并不是每一顆恒星都是適合生命的,一方面來講,恒星的質(zhì)量過大是不適宜的,因為質(zhì)量越大的恒星,其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)越為劇烈,導(dǎo)致其“燃燒”速度加快,從而“壽命”變得很短,而這類恒星在核心的“燃料”耗盡之時,通常還會發(fā)生劇烈的超新星爆發(fā),其釋放的能量可對其周圍行星造成毀滅性的影響。

      另一方面來講,恒星的質(zhì)量若過小也不行,盡管這類恒星的“壽命”很長(可以達(dá)到數(shù)千億年,甚至上萬億年),但由于它們的核聚變反應(yīng)較弱,釋放的能量也相對很少,這會使得其宜居帶的范圍非常狹窄,且距離恒星較近,這種情況下,行星可能會被主恒星“潮汐鎖定”,導(dǎo)致其表面溫差極大,不利于生命的存在。

      此外,小質(zhì)量恒星由于核聚變反應(yīng)較弱,無法在內(nèi)部形成有效的輻射層,這會造成恒星的外層物質(zhì)與核心物質(zhì)會通過對流直接交換,這會導(dǎo)致恒星表面頻繁發(fā)生劇烈的耀斑,進(jìn)而大幅增加了周圍行星遭受強輻射暴露的風(fēng)險。

      這就意味著,適合生命的恒星,其質(zhì)量不能太大,也不能太小,而在宇宙中已知的恒星類型中,只有G型、K型主序星最為符合這個條件,由于K型主序星的質(zhì)量比G型主序星更小,因此從理論上來講,它們的“壽命”會更長。

      實際上,地球的主恒星——太陽,其實就是G型主序星,而“開普勒-442b”的主恒星,也就是“開普勒-442”,則是一顆K型主序星(質(zhì)量大約為太陽的61%,半徑約為太陽的60%)。

      根據(jù)科學(xué)家的估算,“開普勒-442”目前的年齡約為29億年,而它的“壽命”可以高達(dá)340億年,而與之相比,太陽的年齡約為46億年,其“壽命”則只有大約100億年。

      可以看到,在主恒星這方面,“開普勒-442b”的條件明顯比地球更優(yōu)越,因為在這顆“超級地球”的上的生命(如果有的話)能有更多的時間生命和演化。那么,“開普勒-442b”自身的條件是不是比地球更好呢?我們接著看。

      觀測數(shù)據(jù)表明,“開普勒-442b”與主恒星的平均距離約為0.409個天文單位,盡管比地球與太陽距離更短,但由于它的主恒星釋放的能量比太陽弱,因此這樣的距離就使得“開普勒-442b”正好位于其主恒星的“宜居帶”之中,這就意味著,它可以像地球一樣具有允許液態(tài)水存在的表面溫度,并很可能因此擁有大片的海洋,而這正是生命所需要的。

      而作為一顆“超級地球”,“開普勒-442b”的質(zhì)量大約是地球的2.36倍,半徑大約是地球的1.34倍,根據(jù)萬有引力定律簡單計算一下可知,它的表面重力大約是地球的1.3倍,在這樣的情況下,“開普勒-442b”星球表面的起伏就很可能比地球小得多,如此一來,就會產(chǎn)生兩方面的影響。

      一方面來講,它的陸地區(qū)域很可能會比較“破碎”,而不是像地球那樣集中,這種地理特征就可以使得來自海洋的暖濕氣流能輕易抵達(dá)陸地區(qū)域,進(jìn)而讓沙漠等不適合生命的干旱區(qū)域變得很少,甚至根本就沒有,另一方面來講,它的淺海區(qū)域很可能會很大,而我們都知道,與深海相比,淺海區(qū)域顯然更加適合生命的生存和繁衍。

      在此基礎(chǔ)上,再加上“開普勒-442b”的表面積本身就比地球大,因此一個合理的推測就是,它自身的條件也可能比地球更優(yōu)越,與地球相比,這顆“超級地球”能夠為生命提供更加適宜的生存環(huán)境,以及更加廣闊的生存空間,而考慮到“開普勒-442”的年齡已有29億年,我們甚至還不能排除生命已經(jīng)在那里存在的可能。

      當(dāng)然了,這也只是根據(jù)已知的觀測數(shù)據(jù)給出的合理推測,實際情況是否真是如此,現(xiàn)在的我們誰也不知道,畢竟“開普勒-442b”遠(yuǎn)在1200光年之外,而對于我們來講,連如何跨越1光年的距離都是一個難以解決的問題?,F(xiàn)在的我們能做的,也就只能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地觀測這顆“超級地球”,看看能不能在那里發(fā)現(xiàn)生命存在的痕跡……

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