我們太陽系最近的鄰居「比鄰星」,並且發現了它的宜居帶內,還有一顆類地行星「比鄰星b」,但是綜合來看它並不是特別適合人類居住,那究竟符合哪些條件的行星才算得上是適合居住的行星呢,這就要提到一個概念叫「行星適居性」,它是一種天文學裡對星體上「生命的出現」,和繁行潛力」的評估指標,和「繁衍潛力」的評估指標,其實它不光適用於判斷行星,同時也可以用來判斷行星的衛星,「行星適居性」主要還是以我們太陽系,以及地球的環境為參照而制定的,也就是說我們還是在以碳基生命的前提下開展的研究,如果對此有疑問可以看下前面的那期視頻,那期視頻專門就這個問題做了回答,這裡就不再解釋了,所以今天我們單就說適合我們人類,或者說地球生命生存的條件,判斷一顆行星宜不宜居。
可不僅僅是看這顆行星本身的條件,而是要綜合考慮很多因素,包括它的母恆星的條件,周圍的情況,甚至是這個恆星系在整個星團中所處的位置,等等,那我們一個一個來說,首先我們要從它的母恆星著手,宜居的恆星首先它溫度要適中,不能太熱,同時它的光度變化也不能太大,也就是要有著穩定的輸出,各種輻射如果時高時低,差別的很大的話這肯定是受不了的,其次它存在的時間要足夠長,太短的話整個系統還處於不穩定階段,太短的話,各個行星會時不時的遭受隕石的撞擊,各個行星會時不時的遭受員石的撞擊,比如大概40億年前的地球。
當時還處於冥古宙和太古宙前後,這個時期太陽系內側的「水金地火」,這些類地行星,全都遭受了大量的小行星撞擊,所以這個時期還有個特別的名字,叫做「後期重轟炸期」,這個主要是基於對月球上樣本的分析得出的,不過這個說法目前仍存在爭議,另外像太陽系這種宜居的恆星系,有個非常重要的原因就是,它是一個單恆星系統,這對於圍繞它旋轉的行星來說,軌道會非常有規律,如果是雙星系統,那軌道大部分情況都比較凌亂,情況會複雜很多,除非兩顆恆星的距離相對比較遠,比如之前說的「南門二」,準確來說是半人馬座a星A和B,之前說過因為比鄰星(也就是半人馬座a星)。
它距離半人馬座a星A、B來說太過遙遠,所以有時候也可以把南門二這個三星系統,看成是一個雙星系統,而半人馬座a星A、B這兩顆恆星,由於平均距離有23個AU,所以它們各自還是能夠,給周圍的行星提供宜居帶條件的,另外在雙星系統裡,很難誕生類地行星,因為能留給行星的金屬元素太少了,所以目前發現的大部分都是類木行星,雖然類木行星本身應該並不適合生命生存,但是圍繞它的衛星還是有可能符合條件的,所完了恆星的條件,我們再來說說圍繞這顆恆星的行星,當然,主要還是特指那些類地行星,首先這些行星最好是處於其宜居帶內,也就是在這個距離附近,行星表面可以有液態水。
當然距離近的情況下如果陽光不直接照射的話,也有可能存在水,不過如果距離恆星太近的話很容易被潮汐鎖定,所以還是要距離稍微遠一點才行,然後這顆行星軌道的離心率不能太大,也就是近日點和遠日點的差距,如果太大的話意味著溫度變化比較大,也不利於生命生存,但是目前發現的大部分系外行星,它們的軌道離心率都大於地球,平均值達到了0.25,相比之下地球軌道離心率只有不到0.02,還有就是,這顆行星的質量不能太小,太小的話引力會抓不住大氣層,而且質量大還有個好處,就是它會擁有更大的金屬核心,金屬核心越大它的磁場就越強,這樣才能抵擋太陽風這類宇宙射線,如果行星質量太小。
能量就很容易損失,核心可能早早地就冷卻了,另外在宜居帶附近,不能有像木星這樣超大質量的氣態行星,因為這會影響類地行星的形成,還記得之前講木星的時候說過,因為木星引力超大引力超強,所以它就像是我們內太陽系的吸塵器,是太陽系裡最頻繁遭受替星撞擊的行星,也就是說如果當年木星處於太陽的宜居帶內的話,也就是說如果當年水星處於太陽的宜居帶內的話,很可能就形成不了今天的地球了,太陽系外的那些恆星系裡,經常發現處於宜居帶內的,就是一些類木行星,但對於一顆適合生命生存的行星,類木行星的存在還是有一定必要性的,雖然不能說是必不可少吧,但是確實是非常有用,對因為需要它來替我們承受很多小行星的撞擊。
所以說我們太陽系現在這個結構,可以說確實是一種有利於生命生存的,非常巧合的一種存在,而且不僅僅是上面說的,恆星和行星各自的條件,對於太陽系整體來說,它自身還有幾個特別有利的條件,首先它本身所在的銀河系,不是球狀星團,如果是球狀星團,:重元素的豐度會非常低,重元素的豐度會非常低,很難形成類地行星,其次我們的太陽系處於銀河系片外圍的位置,.距離銀河系中心的黑洞比較遠,距離銀河系中心的黑洞比較遠,另外我們附近也沒有什麼超強的y射線源,比如超新星爆發或者中子星合併之類的等等,好了通過前面的介紹大家應該能意識到,對於我們來說發現一顆。
可能適居的潛在行星,條件有多麼苛刻,那現在我們到底發現了哪些,比較適合居住的行星呢?