已经确认有生命的星球(距地仅4.2光年,发现可能存在生命的类地行星?是另一个地球吗?)

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如今,发现系外行星已经不是什么稀奇事儿了,截止到2015年,人类已发现并确认的系外行星就达1876颗

但是发现可能存在生命的类地行星,还是让人兴奋不已的,这意味着这颗行星有成为另一个地球的可能。

在天上众多星星中,有一个明亮的星座叫半人马座阿尔法星座,在半人马座里有颗恒星叫比邻星,而在比邻星的宜居带内,还存在着一颗距离地球最近的系外行星比邻星b

虽然比邻星b距离我们很近,但是直到2016年时,天文学家们才利用径向速度法发现了它的踪迹。

比邻星b是一颗类地行星,距离地球只有仅仅4.2光年的距离,被国际天文学家团队们称之为是“半人马座阿尔法星区域的新地球”。

比邻星(右下)和双星半人马座阿尔法星AB(左下)的图像

比邻星b

比邻,比邻,海内存知己,天涯若比邻。

对于这个地球邻居,无疑激发了天文学家们想要对其一探究竟的欲望。而通过研究以后发现,比邻星b确实与我们生活的地球非常类似,甚至还有可能是一个同地球一样的岩石行星

按照天文学家的说法,比邻星b 的质量可能是地球质量的 1.3 倍,半径大约是1.1 个地球的长度,其密度也与地球差不多

看过我们往期内容的朋友应该了解,一旦看到“宜居带”这几个字眼,就能想到,位于宜居带内的行星,很可能存在液态水,存在液态水,也就意味着这颗行星具有孕育生命的环境。

那么比邻星是否存在生命呢?能成为适合人类生存的另外一个地球吗?关于比邻星b的宜居性问题,其实还存在很大争议。

比邻星b

比邻星b的宜居性

判断一颗行星是否具备存在生命的条件,不仅仅只看是否具备液态水,还得从行星温度,是否具备大气层等多方面因素去考虑

  • 温度

一颗行星要存在生命,对温度也有要求,不能太热也不能太冷。

同时,温度也影响着行星液态水的状态,温度太高,水分很快便蒸发,难以存在于地表,温度太低,液态水将始终以固态冰的形式存在。

比邻星表面概念图

而比邻星b除了距离地球近以外,距离它的母恒星比邻星也更近,只有大约700万公里(0.047天文单位)的距离,这比水星到太阳的距离(约5800万公里)还要近

既然比邻星b距离它的母恒星如此之近,那么它是否如水星一样,是一个温度极高的炽热行星呢?

由于它的母星比邻星是一颗暗淡的红矮星,暗到肉眼无法看到,所以比邻星b即便距离母星再近,它能从母星那里获得的能量也是很少的,只有地球从太阳那里获得能量的65%左右

Proxima b围绕Proxima Centauri(右下)运行

另外,比邻星b的温度高低,还得考虑它的自转和公转周期,由于距离母恒星太近。

所以比邻星也受到潮汐力的影响,一旦被潮汐锁定,比邻星b的自转和公转周期就会相互同步

这会导致比邻星b的一侧一直面对着母恒星,接受来自母恒星所有的热量,辐射,以及太阳风等等,但是另一侧则会一直处于黑暗寒冷之中,造成两个极端

而这时比邻星b,面对母恒星那一侧的温度,自然就要比处于黑暗中的那一侧温暖得多,不过,除了这两侧之外,也别忽视了晨昏圈

比邻星周围的行星轨道与太阳系的同一区域的比较

晨昏圈是处于这一明一暗,一热一冷的交界处,很可能成为宜居地带,温度适宜,可能达到0 °C左右,也有存在液态水的可能

来自埃克塞特大学和英国气象局的研究人员,也曾通过气候模型,对比邻星b的气候作出过大胆预测,认为比邻星b的气候环境很稳定,适合生命的诞生与生存

尽管拥有液态水,以及可能适宜的温度,但是比邻星b依然不是最完美,最适合人类居住的系外行星。

  • 大气层

大气层作为行星的保护伞,其重要性不言而喻。

但是谁让比邻星b偏偏遇上了母恒星比邻星,比邻星是一颗尤为活跃的红矮星,能爆发大量辐射。

这种辐射可以剥夺行星的大气层,使得行星大气中的气体剥离,电子从原子上击落并产生带电粒子。

在这个过程中,新产生的电子可获得足够多的能量,然后很容易逃离行星的引力,并闯出大气层。

相比于比邻星,我们地球所围绕的太阳就安分多了,太空科学家们曾利用计算机模型,模拟过大地球的大气层,并根据美国宇航局钱德拉X射线天文台的观测结果,计算出了比邻星平均产生的辐射量。

他们得出的结果是,在比邻星的宜居带内,比邻星b所遇到的是比地球多数百倍的极端紫外线辐射。

如此强大的辐射所产生的能量,不仅能带走最轻的分子氢,还能带走氧,氮等元素。

如果在最高的热层温度和完全开放的磁场环境下,比邻星b在100亿年内,就能损失大约整个地球大气层的数量。

所以,从这个角度来讲,比邻星b很可能不存在大气层,这也让我们对它的宜居性保持怀疑态度。

但也有人认为,我们不该低估了生命的适应性和多样化,生命力的顽强,其实超乎地球人的想象。

早期的地球就是一个很好的例子,地球也曾受到来自于太阳的大量紫外线照射,但是现如今的地球,却成为了各类生命理想的栖息之地。

比如,珊瑚在经过了近5亿年的演变以后,如今已很擅长通过产生多种荧光蛋白,来有效阻挡来自太阳的有害射线,这也是为何我们总能在浅水区看到珊瑚发光的原因了。

对于深海区的珊瑚而言,这些荧光蛋白就不是帮助阻挡阳光了,而是帮助珊瑚吸收光线,并在一种叫虫黄藻的海藻的帮助下制造食物。

所以在比邻星b上,或许也存在一些高智慧的外星文明呢?它们也深知这些致命辐射所带来的威胁,它们甚至还可能因此建造了地下城堡,或者躲在水体的更深处,来躲避辐射呢。

回归到比邻星是否存在生命的这个问题,目前还存在很多悬而未决的谜题,有待我们进一步探究。

在宜居性问题上,比邻星b虽然与地球存在一些相似之处,但还是与地球存在很大的差异性。

地球只有一个,比邻星b终究不是另一个地球。

宇宙这么大,难道真的就只有地球适合人类生存吗?

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