100%存在生命?超級地球格利澤581g,為何會被「寄予厚望」?

被寄予眾望的類地行星在人類探索宇宙的過程中,科學家曾發現過一顆特別的地外行星,它來自太陽系外,離地球大約有20.5光年之遠。
2010年,美國科學家向世界公布,凱克天文台兢兢業業地觀測了宇宙11后,在天秤座附近發現了一顆紅矮星,并取名為 格利澤581。而我們提到的地外行星,被稱為格利澤581g,是紅矮星行星系里發現的第6顆行星。

格利澤581g在格利澤581系統的宜居帶內
雖然已經過去了十多年,但格利澤581g的發現至今令人驚喜,因為它可能是人類發現的所有地外行星中最像地球的行星。
它的發現讓人類再一次證實, 太陽系外存在另一個適居帶,并且可能像地球一樣,誕生人類這樣的高等文明。
不過,對于這顆行星的適居性,發現這顆行星的項目負責人史蒂芬‧沃特教授曾直觀表示, 他相信在格利澤581g上100%存在生命。

史蒂芬‧沃特教授認為這顆行星上存在生命
而這一說法公布后,震驚了整個天文學界和生物學界,當然,外星人論支持者們是最激動的,他們想象了很久的ET,可能就住在這顆星球上。
但後來在美聯社的另一次采訪中,他提醒大家不要過于興奮,科學上所謂的生命,是巨觀范圍內的,藻類和細菌、真菌這樣的微生物都是生命,生命并不單指人類這樣的高等生物。而且 外星生命中即使存在高等文明,也不一定是人類這樣的表現形式。

維生物也是生命的一種存在形式
當然,無論如何,只要格利澤581g上有生命,就能推翻地球生命在宇宙中的唯一性, 讓地球不再是「天選之星」。
那麼這顆相當具有研究價值的格利澤581g,都有哪些特別之處,為何說它能成為另一個超級地球呢?
成為超級地球應具備的條件超級地球通常指大型類地行星,首先類地行星都有相似的構造,比如核心是鐵物質為主,地殼是硅酸鹽為主。

超級地球一般指代的是大型類地行星
我們的天然衛星月球也是這樣的構造,只是在其他條件上不滿足類地行星的標準。
其次,類地行星都有隕石撞擊坑,地形有峽谷、山脈等;再者,它們還得有大氣層的包裹。
太陽系內的類地行星有金星、火星和水星,它們的大小與地球差不多,地表構成物質也都是巖石。人類很早就開始研究這幾個鄰居,但研究結果都表明它們不適合人類居住,目前上面也沒有生命。

太陽系內的類地行星情況都不適合人類居住
格利澤581g不同,它的各項條件都十分優越,比系內的類地行星更接近地球,所以科學家才稱它為超級地球。據悉,這個超級地球有以下幾個優秀的特點。
第一, 超級地球在質量上必須比地球大一倍, 格利澤581g的質量是地球的3、4倍,直徑大約是地球的1.3倍,完全滿足超級地球的基本條件。
第二, 超級地球還要看溫度、氣候環境、星體成分和軌道參數等。比如它的溫度適不適合人類生存,有沒有淡水和氧氣。
格利澤581g的 地表平均溫度在零下31到12度之間,雖然非常冷,但這個溫度確實在人類的承受范圍內。

格利澤581g的地表平均溫度雖然低,但在人類可承受范圍內
而且科學研究推算, 格利澤581g因為質量比地球大,它的大氣層也應該比地球厚,這樣一來,它的地表就會產生強大的溫室效應,人類體感不會真的有那麼冷, 會比在地球上過夏天感覺更舒適。
第三, 格利澤581g的地表主要組成部分是巖石,非常可能存在大氣層和水。有了這三個條件,格利澤581g上能發現類似地球生命的幾率就已經大大地高于其他行星了。
第四, 格利澤581g上的引力也和地球差不多,并且, 它還有潮汐鎖定的跡象。

地球和月球的潮汐鎖定
潮汐鎖定現象大多出現在系內天體上,行星和衛星之間尤其多,比如月球對地球潮汐的影響。但是系外的恒星與行星之間也有這樣的現象發生,就像太陽和水星的關系一樣。
這四大條件,讓格利澤581g當之無愧地成為一個不錯的類地行星。因此人類才對它寄予了厚望,希望經過進一步研究之后,它能成為人類在宇宙中的后花園。

格利澤581g是一個很有前景的類地行星
最好的類地行星也有缺陷但格利澤581g跟地球相比, 最大的不同是,它的表面沒有白天和黑夜的交替,它只有兩個極端——極晝和極夜。它也不向地球有明顯的地軸偏斜角度。所以, 格利澤581g上也不會出現四季之分。
這就是說,盡管格利澤581g上有良好的溫室效應,可由于極端環境帶來的極寒和極熱問題,要是人類搬過去, 能住的區域也不大,只能環晨昏圈居住。
而且根據潮汐鎖定的模型推算,格利澤581g上的大氣和水都有可能凍成冰, 除非它的大氣層真的足夠厚,才能讓熱量均勻地散播出去,覆蓋整個星體,提高生命的生存環境水平。

其上的極端環境會對人類居住造成影響
但目前,格利澤581g上有大氣還只是猜測,就算有大氣,大氣的成分也是個未知數。
畢竟,這是一顆系外行星,以人類目前的科技發展,想飛出太陽系還遙遙無期。就算在宇宙中工作了40多年的旅行者1號,也才飛到太陽系邊緣,什麼時候能沖破這個界限進入宇宙空間,人類也無法保證。
好在格利澤581g的發現給了人類尋找第二家園、移居地外的希望,人類找尋類地行星的幾率也大大上升。就算格利澤581g沒有生命,不適合人類居住,人類還有其他的選擇。

格利澤581g給了人們新的希望,有了尋找第二家園的動力
其實自1995年,人類通過天文望遠鏡發現第一個超級地球后,至今已經累計發現了上千顆這樣的行星。只是它們大多數離地球太遠,算來算去,還是格利澤581g是條件最好的類地行星。
不過, 人類就算能走出太陽系到達格利澤581g,都需要40萬年的時間,并且是以現有的航天器最快速度計算。

人類想要走出太陽系需要很長的時間
人類的宇宙遷徙計劃可行嗎那麼是不是說明,人類的太空移居計劃就落空了呢?
這倒不至于,系內的幾顆類地行星沒有地球這樣的環境,但聰明的人類可以創造條件,通過間接的方法讓自己搬到這些行星上。
比如, 小范圍地在類地行星上模擬地球環境,可實現短時間居住的愿望,只是成本太高,目前沒有必要。
而且隨著天文科技水平的發展,人類可以繼續尋找合適的類地行星。

人類其實找到了很多的類地行星
比如2015年,適居帶上又被發現了4顆跟地球幾乎相同大小的行星,并且相關天文學家認為上面很有可能存在著液態水。
2016年,歐洲南方天文台似再次發現類地行星,且這顆未命名的行星離我們的距離更近,同樣可能存在液態水。2017年,NASA又公布了7顆類地行星,并稱上面可能有大氣,甚至海洋。
要知道在宇宙中找尋一顆從前未知的行星不是件易事,受各種情況限制,科學家就算看到了它,也可能忽略掉。確定了類地行星后,還要研究它的宜居性,它上面存在的生命也可能完全不同于人類的想象。

找到類地行星后還要考慮它的宜居性
宇宙探索任重而道遠,某一天人類也許發展到能改造行星的地步,但一切還得腳踏實地,科學研究容不得半點馬虎。
參考資料:
[1]《NASA releases Kepler survey catalog with hundreds of new planet candidates》NASA(2017).[引用日期2023-03-17]
[2] 《美宇航局宣布重大消息:40光年外恒星周圍發現7顆類地行星》中國天文科普網(2017)


[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]

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