為什麼克卜勒452b適合人類宜居?科學家有什麼判斷標準?

模型思維

NASA曾經在媒體會議中宣稱，他們在距離地球1400光年外發現了一顆與地球非常相似的星球：克卜勒452b。

研究發現，克卜勒452b圍繞運轉的恆星與太陽非常相似，而克卜勒452b在星系中的位置，和地球一樣都處於星系宜居帶。

但由於其他數據的缺乏，目前科學家們還不能判斷克卜勒452b是否適合人類宜居。但克卜勒452b的發現，還是讓很多人為之振奮，並親切地稱呼它為：地球的表哥。

那麼問題來了，科學家是怎麼判斷克卜勒452b是否適合人類宜居呢？

這其實涉及到天文學一個非常重要的研究方法：模型思維。我們知道，按照科學的標準方法，科學家們的實驗必須具備可重複性，但是天文學研究的現象，很多是無法重現的現象，比如：宇宙大爆炸，超新星爆發等。

如果天文學領域也按照其他領域的標準去發論文，那麼很多天文學家終其一生也發表不了一篇論文，而且他們的研究也無法開展。

那怎麼辦呢？

天文學家們想到一個辦法，那就是提出理論模型，並儘可能讓自己的模型嵌合多個理論，比如：宇宙大爆炸就是理論模型，而它嵌合了廣義相對論，暗物質、暗能量等理論。

關於克卜勒452b是否宜居，科學家們也有一個模型，那就是：宜居星球模型。

宜居星球模型

天文學家根據地球上的生態系統，提煉出了7個對於人類而言至關重要的環境因素，只要滿足這7個因素的天體，就有可能適宜人類居住。

恆星系位於星系的宜居地帶。以太陽係為例，太陽系內之所以可以誕生生命，和它在銀河系的位置有關。如果太陽系太靠近銀河系中心，那麼銀河系中心的高輻射物質會導致太陽系生物無法生存。如果太陽系太遠離銀河系，又將會導致重金屬無法形成，從而使得生命無法誕生。只有位於銀河系的宜居地帶上的恆星系，才有可能誕生出生命。

星系位置。雖然太陽系位於恆星系的宜居地帶，但是太陽系內部也有自己的宜居帶，如果太靠近太陽，那將會因溫度過高而導致生物無法生存。如果距離太陽太遠，那麼星球只能形成氣態星球，以至於人類無法生存。

液態水，水對人類的重要性不言而喻，而擁有液態水也意味著該星球上的溫度在0-100攝氏度之間，人類有可能在該星球上生存。

全球性磁場，恆星除了向外散發光與熱之外，還會時時刻刻吹著太陽風，太陽風就是高能帶電粒子，過量的太陽風會導致人類無法生存。

有大氣層，人類的呼吸離不開大氣，如果一個星球沒有大氣層的話，要麼是該星球沒有了全球性磁場，導致太陽風將大氣層中的物質吹跑了。要麼是該星球引力太小，無法束縛住大氣層中的物質。除了大氣層之外，大氣層的成分對於人類也至關重要，如果大氣層中沒有臭氧層，那麼紫外線將能夠直接照射到人體表面，紫外線是電離輻射，電離輻射能夠破壞DNA，以至於人類無法長時間在陸地表面生存。

有一顆體型較大的行星守護。在各個恆星系中，有許多小行星的存在，如果該星系中沒有較大的行星守護，那麼小行星將有可能因軌道變動而墜入其他星球軌道，使得該星球遭遇毀滅之災，不利於生命長期生存。地球之所以沒有經歷這些，是因為木星質量較大，能夠用引力彈弓的形式將小行星加速甩開，從而避免小行星撞擊地球。在地球45億多年的歷史，木星只失手過一次，就是導致恐龍滅絕的那次小行星撞地球。

有一顆相對於自身而言小不了太多的衛星。

目前，人們只探測到克卜勒452b位於恆星系的宜居帶，而恆星系又位於星系的宜居帶，至於克卜勒452b是否有大氣層、液態水等關鍵數據科學家們並不知道，因此我們無法判斷它是否宜居。

總結

科學家和非科學家的區別就是在研究科學問題時會遵循著嚴苛的科學步驟。牛頓是最先開始這樣進行科學實驗的，後來人們又在牛頓工作方法的基礎上，總結並添加了了幾條內容，總結下來就是：科學要可定義、可重複實驗、可證偽等。

然而天文學是個另類，由於天文現象的不可重複性，使得人們在研究天文學時，不能使用科學家們制定的科學方法，只能使用模型思維來解釋宇宙現象。克卜勒452b是否宜居，就是使用模型思維來回答的。