失望!研究發現:佔宇宙3/4的紅矮星沒有生命,人類是孤獨的?

2020-12-21 李論科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

在一個晴朗、無雲、沒有任何光汙染的夜晚,當你抬頭仰望星空,你會大約看到6000到9000顆星星在天空中閃爍。

這些恆星都處在銀河系,它們有些距離我們幾光年、有些數萬光年,我相信你在一瞬間會想到:這些星星周圍會不會也有一顆類似於地球的行星,上面會不會也有一個外星生命正在仰望星空,也想著同樣的問題。

這樣的想法並不是你一個人的困擾,而是整個人類的困擾,乃至現在頂尖的科學家它們也為這個問題而煩惱。

為什麼我們會產生這樣的困擾呢?甚至會堅定的認為地球以外就一定存在外星生命呢?甚至是類人的智慧生命?

外星生命並非是人類一廂情願的幻想,而是具有非常可靠的科學基礎。

首先是人類在上世紀的二十年代末深深的被宇宙的浩瀚、以及物質的豐富所震撼到。

在1924年之前,我們人類還不知道有河外星系的存在;

當時我們認為的宇宙只不過是我們身處的銀河系,現在我們常說的仙女座星系、大小麥哲倫星系、M87星系等等,只不過是身處在銀河系中的原恆星星雲。

但是1924年之後,埃德溫·哈勃首次利用變星測量了仙女座星雲的距離,發現仙女座這個模糊的星雲竟然距離我們至少245萬光年,遠遠超出了銀河系的範圍。

這是人類首次認識到原來宇宙除了銀河系以外還有其他星系,隨著更多獨立星系的發現,人類這才知道宇宙其實就是一個浩瀚的海洋,星系就像是島嶼一樣點綴在海洋之中。

現在根據哈勃極深場的數據,保守估計宇宙中至少存在2000億個星系,要知道每個星系中至少有1000億顆恆星,在這些恆星的周圍基本上都存在著圍繞它運行的多顆行星。

所以說宇宙中行星的數量非常龐大,是一個天文數字,即使生命誕生的機率很低,在如此龐大的基數面前,也難免讓人覺得生命在宇宙中非常普遍。

除了行星的數量大以外,我們還知道了組成生命的元素,甚至是有機化學分子在宇宙中非常普遍,例如組成生命的氫、氧、碳這三種最重要的元素,在宇宙中的豐度分別排在第一、第三和第四位;

組成生命的有機分子,甚至組成蛋白質的胺基酸都在分子雲中大量被發現。

所以說,如果生命的誕生過程只遵循一定的物理規律,並沒有「上帝之手」的幫助,我們有理由相信生命在宇宙中很普遍。

而且鑑於現在宇宙的年齡已經138億歲了,第一顆恆星誕生在宇宙大爆炸之後的5000萬到1億年間,而我們自己的太陽則誕生在大爆炸後的90億年;

因此我們相信宇宙中一定有比我們人類出現更早、進化更早、發展科技更早的智慧生命。

按理來說,這些智慧生命應該已經有能力拜訪地球了,我們的身邊已經大量的充斥的外星人,但是真實的情況是宇宙好像靜悄悄的,除了人類以外沒有生命跡象。

既然沒有外星人拜訪我們,我們就自己主動找。從上世紀50年代開始,我們利用無線電手段向太空主動發送信息,希望得到外星人的回覆;

利用探測器攜帶人類位置信息、身份信息飛出太陽系,希望有一天能夠被外星人發現,並且主動找到我們。

目前看來這些努力都沒有得到回報,人類真的是孤獨的嗎?估計沒有人相信這樣的說法。

進入21世紀, 尋找外星人我們依然沒有放棄,但我們不再主動嘗試聯繫外星人,而是換了一種方式探索可能存在的地外生命,那就是在天空中搜尋可能存在的類地行星。

已經退役的克卜勒望遠鏡和新上任接替克卜勒工作的TISS望遠鏡就是利用行星凌日法、視向速度法在尋找地外行星。

在數十年間,我們已經發現了不少於4500顆地外行星,在這些行星中有些是像木星一樣的巨型氣態行星,有些是類似於天王星的超級地球,也有一些跟地球的環境非常相仿的類地行星;

這些行星有著跟地球差不多的環境,在它們表面很有可能生活著我們未知的生命。這些類地行星需要具備以下的條件:

首先至少要是一顆巖石星球,並且和地球體積、質量、年齡相仿;這顆行星需要處在母恆星的宜居帶,適合的溫度才能保障液態水的存在;母恆星需要是一顆類太陽恆星、或者是一顆紅矮星。恆星質量太大,會發出致命的輻射,使得生命無法生存。根據以上的條件,科學家認為僅僅是在銀河系中就有上百億顆這樣的類地行星符合生命存在的要求。

其中紅矮星周圍的宜居世界佔的比例非常大,因為這種恆星類型佔了宇宙總恆星數量的3/4,意思就是說,在宇宙中有4顆恆星,其中三顆就是紅矮星。

並且我們之前認為紅矮星這種恆星的周圍非常適宜生命的存在,原因是紅矮星的質量只有太陽的8%-40%,它們的壽命非常長,可以達到20萬億年。

相比太陽的壽命只有短短的120億年,我們人類出現到今天才經歷了數百萬年,現在太陽已經年過中旬,更重要的是再過10億年,因為太陽光度的增加,地球就無法生存了。

而紅矮星就沒有這樣的困擾,20萬億年的壽命相當於現在宇宙年齡的1500倍,可以讓圍繞它運行的類地行星上的生命有非常長的時間進化發展。

所以我們一直認為紅矮星周圍類地行星是生命的理想場所。

但最近的一片論文顯示,我們之前的認識可能是錯誤的,紅矮星周圍並不能誕生生命,它超強致命輻射會殺死可能存在的任何生命,如果紅矮星被排除在外的話,那宇宙中存在生命的可能就大大降低了。

這項研究得出來的結論是科學家通過觀察比鄰星發現的,這顆紅矮星是距離地球最近的恆星,只有4.2光年。

2016年我們在比鄰星的周圍發現了一顆處在宜居帶的類地行星比鄰星B(質量是地球的1.5倍),加上比鄰星誕生的年齡和太陽相差無幾,所以這顆行星的發現讓科學家非常興奮。

認為我們的鄰居上可能存在生命,由於比鄰星是一顆紅矮星質量小,光度也小,所以它的宜居帶非常靠近自身,比鄰星B距比鄰星的距離比水星距太陽的距離還要小。

最近科學家觀測到了比鄰星爆發了射電爆和恆星耀斑,這種大事件使得比鄰星B受到了超強的輻射轟擊。

由於比鄰星的宜居帶太靠近自己了,所以就算是其中所處的行星擁有合適的溫度,但是當恆星出現爆發的時候,行星上面的大氣、乃至生命會遭受到致命的輻射。

科學家認為紅矮星的不再是生命的天堂,由於紅矮星的數量佔了銀河系恆星數量的85%,所以我們之前對外星生命存在的估計可能過高了。

不過除了紅矮星以外,還有類太陽恆星,這些恆星的宜居帶不會遭受到致命的輻射,類太陽恆星的數量佔到了銀河系恆星數量的7%,大約有70億顆這樣的恆星。

那麼在類太陽恆星中存在生命的可能性大嗎?

NASA在上個月公布了這樣一項數據,在銀河系類太陽恆星中保守估計有7%的恆星擁有一顆類地行星,上面有液態水,適宜生命存在;

也就是說,在銀河系中依然有3億顆適合生命存在的星球。這是保守估計。

還有一個比較樂觀的估計,類太陽恆星中有高達75%的恆星有一顆類地行星,那麼適合生命存在的星球數量就飆升到了30億顆。

所以說排除了之前的紅矮星,宇宙中存在生命的可能性還是極大的,畢竟宇宙中包含的恆星實在是太多了。

紅矮星被排除在外只是降低了生命存在的可能,從之前估計的數百億顆宜居行星,降到了現在數億顆,或者數十億顆,但這並不能肯定的說人類是孤獨了。

在地球之外,還有很多生命的伊甸園。

相關焦點

  • 人類有了宇宙第二家園?發現了地球的「兄弟」
    目前,通過分析克卜勒望遠鏡的數據,科學家們已經發現了一個名副其實的太空發現寶庫:一個和地球一樣大的系外行星!它可能具有支撐生命的必要條件。它可能具備了支撐生命存在的必要條件。 克卜勒-1649c號系外行星位於距離地球300光年的紅矮星周圍的軌道上。根據最新的研究,克卜勒-1649c每隔19.5個地球日就會繞著這顆紅矮星運行一次,它位於這顆紅矮星的 "宜居區",也就是說,在合適的距離上,地球表面可能存在液態水。由於紅矮星的光照較差,其宜居區離恆星非常近。
  • 一顆紅矮星將要『威脅』太陽系,科學家聲稱地球還有150萬年?
    在那浩瀚無垠的宇宙中,存在著太多令人著迷的科技秘密,我們看見的宇宙,太陽系只是那未知事物中的寥寥幾筆,有成千上萬的恆星在運轉,一刻不能停歇,人類對地球之外的世界了解非常的少,大家都擔心在你浩瀚的宇宙是否存在著對我們有威脅的行星,隨後經過科學家的研究,聲稱你有一顆紅矮星將要威脅到太陽系
  • 人類在地球上還剩多少時間?紅矮星正在靠近,該何去何從?
    人類在地球上還剩多少時間?紅矮星正在靠近,該何去何從?地球環境的變化時時刻刻影響著生活在上面的物種,人類憑藉著高科技的發展,在這裡過著舒服有規律的生活,如果不是人類智慧發展,那麼將就會處於落後的階段。一次又一次探測器的發射,我們都在期盼著,希望有著新能源的發現。這個過程卻並不那麼容易,因為人類實在是太脆弱了。環境的變化,自然災害的侵襲,都有可能導致人類的大面積滅亡,最為嚴重的不可控因素就是地球之外小行星的到來了。
  • 重大發現!比鄰星b上有會發光的外星生命?
    繪圖:DAVID AGUILAR, ASPEN SKY  長期以來,思考行星生命演化方式的科學家主要將目標定位於類似太陽的恆星,這類恆星較比鄰星更平靜溫暖。直到最近十年,溫度更低的昏暗紅矮星才進入天體生物學家的視線。  類似比鄰星這樣的恆星或許多少對行星上的生命並不友善,但它們才是恆星中的多數派,銀河系中的紅矮星佔恆星總數的80%。
  • 最新發現!這裡是宇宙中的無人區,整個宇宙中最孤獨的星系!
    最新發現!這裡是宇宙中的無人區,整個宇宙中最孤獨的星系!「太空」這個詞其實真的很貼切,那麼大的空間裡很多地方都是空白的,而科學家近來發現了整個宇宙中最孤獨的星系——空洞星系。在可觀察的宇宙中,銀河系和仙女座星系實際上是近鄰。正如鄰居可以透過窗戶看到彼此一樣,我們可以用肉眼就能看到仙女座星系。宇宙中大多數星系都喜歡聚集在一起。它們聚集在社區、城鎮和城市,相當於天文術語「星系團」。我們的星系位於本星系群中,該星團直徑約為1000萬光年,包含50多個星系。本星系群屬於較大的處女座超星系團,也稱為本超星系團。
  • 又一系外行星被發現,且處宇宙宜居帶,它真的適合人類居住嗎?
    不過,即使地球不會像霍金所預言那般在數百年內毀滅,霍金的預言也指出了人類可能面臨的可怕未來,畢竟地球作為目前唯一適合人類居住的星球,我們人類的命運是和地球綁在一起的。其實,早在霍金的預言提出之前,科學家們就已經開始進行在宇宙中尋找其它適合人類居住的「第二個地球」了。
  • 我們生活在宇宙的特殊區域嗎?
    有時候你有沒有想過,為什麼我們那麼地孤獨?宇宙明明這麼大,為什麼這麼久都沒有發現外星生命,哪怕僅僅是個單細胞生物?物理學家費米曾經提出過「費米悖論」,大致意思是:按照人類目前的能力,最少只需要100萬年就能橫穿銀河系,那麼外星人只要比人類早出現100萬年,現在應該來到地球了,然而並沒有。為什麼我們沒有見過他們?是他們真的沒有來過?還是他們早就來了,只是一直在默默地監控我們?
  • 宇宙中有沒有適合人類居住的星球,人類可以「移民」過去嗎?
    到目前為止,科學家並沒有發現任何一個像地球一樣適合人類居住的星球,但是,在宇宙中科學家們發現了多個與地球有一定相似度的星球,其中與地球相似度最高的是克卜勒候選星KOI-4878.01,它的地球相似指數高達098.,但遺憾的是目前並沒有被證實。那麼,已被證實存在的與地球相似度最高的是什麼星球呢?
  • 地球生命是宇宙的唯一?芝麻粒不如的星系,真沒有以外的生命嗎?
    離開太陽系的旅行者1號我們的飛行器已經飛過了海內空間,向著浩瀚的星際空間飛去,然而遺憾的是在人類所能觸及到的地方,我們沒有在地球以外發現任何生命的跡象。當我們將目光對準浩瀚的宇宙之中,我們向著宇宙發射了攜帶著地球信息的探測器,同時我們也在接收著來自億萬光年外的信號。但是不可否認的是,時至今日我們任然是孤獨的存在。黃金唱片其中包含來自地球的55種語言的問候,以及圖片,聲音和一張向地球定向的銀河圖。這是人類對銀河系中任何潛在文明的明信片。
  • 宇宙的「一生」被分為五個紀元,你知道現在是第幾紀元嗎?
    與此同時,依據「熱力學第二定律」,科學家驚訝地發現原來亙古長存的宇宙其實跟人類一樣,最終也會有壽終正寢的一天。當然了,雖然科學家們知道了宇宙終將會消亡,但是沒人知道它究竟會怎麼樣消亡。由此對於宇宙的結局,科學家們提出了許多假說,像非常有名的「大收縮」、「大撕裂」、「熱寂」等等。
  • 宇宙中的「普通物質」被發現,但它並不普通,沒有它宇宙不復存在
    研究者表示,在宇宙中,普通物質只佔據4.9%,不過,人類對於普通物質的了解,僅有60%,這意味著,普通物質也並不「普通」,它們雖然佔比很低,但是對於人類來說,在研究宇宙的過程中,卻有著非常重要的意義。
  • 外星生命搜索一無所獲,千萬恆星無生命跡象,可能人類是宇宙唯一
    我們知道世界上很多科學家共同在研究外星生命,而且也有了很多搜索外星生命的計劃。但是最近有一些消息,對於宇宙生命研究來說,並非十分有利,因為更多證據似乎顯示,宇宙之中並沒有其他生命體存在。美女小倩今天就給大家介紹一下相關的情況,希望朋友們能夠加我粉絲和關注,美女小倩會給大家推出更多相關的科普類文章,希望朋友們能夠多多支持我會,讓大家看到更多精彩的科學信息。
  • 科學家研究發現,銀河系有數億顆潛在宜居星球,上面會有生命嗎?
    ,希望可以在未來地球上的資源枯竭之前,人類移民到這些星球之上,讓人類文明可以一直在宇宙中延續下去。那麼,探索到今天,科學家們都有哪些新發現呢?研究者稱銀河系中有數億顆潛在宜居星球前段時間,來自美國《天文學雜誌》上的一篇研究報導,讓很多人都深感意外,因為根據研究顯示,在銀河系中,至少存在著3億顆潛在的宜居星球,這些星球中至少有4顆,和地球之間的距離不足30光年。
  • 人類在4光年外找到了新「家」? ——專家解讀比鄰星b:沒有四季,空間環境惡劣
    鄭永春表示,由於比鄰星是顆紅矮星,質量僅為太陽的0.123倍,光度僅為太陽的1.55‰,表面溫度約2500攝氏度,不到太陽的一半。這使得比鄰星b仍然處於宜居帶內。    今年以來,歐南臺位於智利拉西拉天文臺的3.6米口徑HARPS光譜儀對比鄰星進行了細緻觀測。
  • 人類文明是宇宙孤獨唯一嗎,這個概率有多大?
    這張照片上可以分辨出至少3000個星系,距離我們最遠的達到130多億光年,是宇宙大爆炸後4億多年誕生的星系。科學家估計吧,僅這片小小天區,有10000個星系以上。而這片天區只是位於赤經3h 32m 40.0s,赤緯-27°47' 29"(J2000)天爐座的一小片天區,面積只是全天的12700000分之一。
  • 外星生命有希望找到嗎?蓋亞假說:人類有可能是宇宙最後一個文明
    宇宙中是否存在跟人類一樣的智慧文明?在我們沒有走出地球之前,站在地球渺小的角度,很多人認為:人類就是宇宙的唯一,宇宙沒有外星生命的存在。可是當我們真正見識到了宇宙的浩瀚之後,大部分的人們又改變了看法,認為外星生命大概率是存在的,像人類一樣的智慧文明在宇宙中可能也有很多。
  • 人類有沒有可能是宇宙最高級的文明?聽完分析之後你就明白了
    因此,在人類剛剛接觸太空之後,就開始探索和研究地外文明。也許當人類走出地球,看到廣闊的宇宙時,可能有許多我們無法想像的文明。在外星眾多的文明中,有的可能科技實力遠超地球,甚至還有比人類科技領先億萬年的超級文明,我們也不會感到驚訝。科學家根據人類科技發展的速度預測,最遲,幾萬年後,人類將能夠成為星際文明。
  • 以前的方向都錯了,外星人並沒有那麼高級,人類才是宇宙主宰
    人們已經研製出大型射電望遠鏡,用於在廣闊的太空中探索,並利用雷達接收來自外星的宇宙信號。不僅如此,人類甚至還主動發射了,攜帶著大量人類信息的「旅行者1號」,不斷向太空宣傳人類文明,希望得到友善的回饋。但非常遺憾的是,人類的所作所為看起來希望十分渺茫,完全沒有得到任何外星生命的回饋,就像是石沉大海。科學家們也對此很失望。
  • NASA曾發現三眼月球人,人類或不再孤獨!
    NASA曾發現三眼月球人,人類或不再孤獨!古人對月亮懷著一種不一樣的情愫,多少文人墨客藉助月亮訴說相思之情,將自己的情感全部寄託於月亮中,它被人類寄予太多的希望,直到現在,月球也成為人類有史以來登陸的第1顆星球,足以見證月球對人類的意義非同尋常。在科技力量的幫助下,各個國家將航天事業放在了第1位,它成為重中之重,大力進軍航天領域,是每個國家的一大目標。
  • 研究繪製人類大腦和宇宙之間的奇形結構相似性
    宇宙的一個引人入勝的怪癖是,形狀和圖案可以在非常不同的環境中找到:在人類耳蝸和螺旋星系的形狀中可以看到金螺旋;靜脈的分形幾何體在閃電的分支中迴蕩。 在一項大膽的新試驗研究中,一位天體物理學家和一位神經外科醫生利用定量分析比較了自然界中兩個最複雜的系統:人腦中的神經元網絡和宇宙中的星系網絡。