「另一個地球」克卜勒452b,真的適合人類居住嗎?

2020-12-04 鍾銘聊科學

克卜勒452b(Kepler 452b)是2015年美國航天局發現的外行星,距離地球1400光年。

克卜勒452B和地球一樣,所在的星系是單星系統,也就是只有一顆恆星,而這顆恆星與太陽也非常類似,克卜勒452b和地球一樣,位於這個星系的宜居帶。不僅如此,科學家還推斷出該行星上有液態水和大氣,水和大氣對於人類的作用至關重要,因此這個發現,讓所有對「太空移民」保持樂觀態度的人看到了希望。

但是,克卜勒452B真的和地球一樣孕育生命嗎?適宜地球人居住嗎?

其實想要解決這個問題,首先要考慮一個宜居帶模型,這是科學家在總結人類生活的基本條件時,對一個天體提出的最低要求。

可能會有人說,為什麼要拿地球為案例,可能外太空上有區別於地球人存在的生命,比如可以在600度以上的高溫生存。說實話,這就有點抬槓了,因為科學家在提出一種模型時,是需要用真實存在的數據為參考依據的。

基於地球的條件,科學家們提出了一個宜居帶的模型,也就是說,生命想要長久地在這個星球上活下去,至少需要滿足以下幾個條件。

1:處於星系宜居帶

2:一顆處於穩定期的恆星。

3:具備地磁場

4:有合適的大氣層存在

5:液態水

6:一顆和自身比小不了太多的衛星

7:周圍有一顆較大行星的守衛。

我們分析一下克卜勒452B滿足了哪些條件

星系宜居帶

星系宜居帶包含兩個方面,一個是星系處於宜居帶,比如太陽系,就處於銀河系的宜居帶。

這是因為星系中心一般高能輻射較多,不利於生命起源,而離星系中心太遠,導致沒有重元素,所以行星所在的星系也要處於宜居帶中。

另一個是星球本身要處於恆星的宜居帶中,星球離恆星太近,溫度太高不適宜生存;離恆星太遠,寒冷且不說,恆星的重元素也吹不到這麼遠,導致離恆星較遠的星球多為氣態星球,比如木星。

一顆處於穩定期的恆星

恆星也是有壽命的,而恆星的壽命和自身的重量息息相關。恆星質量太小,導致恆星內部溫度不夠,核聚變反應不太劇烈,輻射強度低,那其他天體就沒有辦法獲取足夠的能量。

而恆星質量太大,恆星會在自身引力的作用下,引發劇烈的核聚變,這就導致恆星的壽命較短,一般來說,質量越大的恆星,壽命越短。

那什麼樣的恆星適宜人類生存呢?

科學家把恆星按照表面溫度,從高到低來給恆星分類,大概有7類:O、B、A、F、G、 K、M

又在這7大類之中,分成10個小類,也就是0-10.

科學家研究發現,介於K5-F0之間的恆星,適宜生命生存。太陽就是G2,而克卜勒452B也是如此,因此從這一點來講,克卜勒452B滿足擁有一顆穩定的恆星條件。

地磁場

地球之所以會出現生命,是因為地球有一個地磁場,我們知道宇宙中有很多高能射線,這些高能射線直接進入到地球表面,會對生物造成嚴重的傷害。而地球磁場可以把宇宙中的射線,通過能量波的方式導去兩極,從而保護了地球其他地方的安全。(兩極附近的磁力線垂直於地面,所以去兩極旅遊時一定要注意防輻射和防紫外線)

而克卜勒452B有沒有地磁場,目前受限於觀測手段,還沒有答案。

液態水

這一點有多重要就不說了,而克卜勒452B也滿足了這一點。

合適的大氣層

關於大氣層,現在還觀測不到克卜勒452B是否具備這一條件。如果它有大氣層,且大氣層成分和地球差不多,有游離氧以及其他成分,那麼克卜勒452B的大氣環境就會比較適宜生物生存。

如果沒有大氣層,那麼不管克卜勒452B海洋中存在過多少生命,但凡進入到星球表面,分分鐘會被紫外線以及其他射線殺死。

一顆和自身比並不小的衛星

如果沒有月亮,可能將不會有人類。這並不是危言聳聽,而是事實。

地球誕生初期,在地球軌道附近有一個和火星大小差不多的行星,一頭撞上了地球,一部分或者進入了地球,後來在引力的作用下,飄向太空的一部分碎片漸漸形成了月亮,而月亮又在地球引力的牽制下,成為了地球的衛星。

如果不是因為這一撞, 地球自轉將不會有傾角,地球上也不會有四季,很可能會像陀螺那樣轉來轉去。

而月亮對地球的幫助還不止於此,因為力的作用是相互的,因此地球上的海洋在月球引力的作用下,形成了潮汐變化。而海洋和地面的摩擦,也為地球提供了剎車效應,讓地球自轉的速度慢了下來。要知道,地球在恐龍時代,一天只有22個小時。

但目前克卜勒452B有沒有一顆像月亮一樣的衛星,我們還不得而知。

一顆大質量行星的守護

我們拿地球來說,在太陽系的外圍,有一個柯伊伯小行星帶,這裡的小行星多大幾十萬之多,如果沒有木星的引力牽制,那麼這些小行星將會隔一段時間闖入地球附近,並撞入地球,這顯然也不利於生命的發展。

而克卜勒452B所在的星系中,有沒有一顆像木星一樣的守護神,我們不得而知。

總結、

目前克卜勒452B所滿足的宜居帶模型條件為:擁有一顆穩定的行星,所處星系宜居帶,以及液態水。

但是有沒有合適的大氣層,是否有較大質量的衛星以及大質量的行星守護,目前還不得而知。

因此,克卜勒452B是否宜居,根據現有條件還無法判斷。不過這也恰恰說明,生命的誕生是多麼的偶然,你我的出現是多麼的奇蹟,因此,我們沒理由不愛惜自己的生命,愛護所在的地球。

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