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"超级地球“开普勒22b宜居吗?

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online_member 发表于 2019-8-26 19:40:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
“像开普勒22b这么大的超级地球能住人吗?”这个问题其实是一个天文学的问题,天文学的问题其实就应该用天文学的研究方法来解决。那天文学的研究方法是什么呢?
说白了就是模型思想。你会发现天文学有许许多多的模型,太阳模型,恒星模型,超新星模型,宇宙学模型等等。
而研究是不是适宜人类居住的,也有模型,这个模型就叫做宜居带模型。很多时候,我一说起宜居带,就基本上会以为就是离恒星够不够就行。实际上,这个问题并不那么简单,远比我们现象中的复杂。
我今天就带着你通过研究开普勒22b来了解一下这个“宜居带”模型到底是咋回事?
一个合格的类地行星都需要满足哪些指标?
宇宙中都有许多潜在的危险,如果这些危险经常发生,生命很难长期存活下去。因此,一个类地行星至少有以下几个条件:
1,长期稳定的恒星
2,合适的位置
3,具备地磁场
4,一个和自身相比并不小的卫星
5,拥有大行星的庇护
6,液态水
7,合适的大气层
以上条件缺一不可,具体是为什么呢?我们来分析下
长期稳定的恒星

恒星其实都有寿命的,太阳大概是100亿年,属于黄矮星。
如果恒星太大,那寿命就会短很多,不适宜居住。
如果恒星太小,比如:红矮星。他们的寿命虽然可以达到1000亿年,但实际上它们的辐射强度太弱,如果要获取足够的能量,就得很接近,这个时候,就很有可能被潮汐锁定,地球和月球之间就是潮汐锁定的关系,月球一面一直朝着地球。
试想一下,如果地球一面一直朝着太阳,那感觉是不是很酸爽?
"超级地球“开普勒22b宜居吗?681 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 那究竟什么样的恒星合适呢?
科学家给出了他们的研究成果,在此之前,我们先了解一下恒星的分级,有一个MK分类系统,把恒星按照表面温度从高到低对应着质量从打到小来排,大概有:
7大类:O、B、A、F、G、 K、M
10个小类:0~10
"超级地球“开普勒22b宜居吗?983 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 太阳就是是G2,科学家发现,比F0大的恒星,都短命。比K5更小的恒星,在宜居带内的行星就容易潮汐锁定。所以,最佳的是大于K5 ,小于F0的序列。
而开普勒22b的恒星,是开普勒22,它其实和太阳差不多,是G序列内的恒星,因此,这一条,它是合格的。
合适的位置

除了恒星的要求之外,恒星在星系中的位置也很重要,离得太近,很容易遭受高能辐射,这是因为星系中心密度比较大,有很多大质量天体,甚至是黑洞。对生命并不友好。当然,也不能太远,这样就不太可能会有重元素。
开普勒22的位置还好,是属于星系宜居带内的,所以也符合要求。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?903 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 除了星系中的位置,还有在恒星系中的位置,不能太近也不能太远。地球和火星就处于这个范围。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?143 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 而开普勒22b,在它的恒星系中,是处于宜居带内的,所以这一点上,它也是符合要求的。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?881 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 地磁场

为什么要说地磁场呢?
"超级地球“开普勒22b宜居吗?501 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 因为这非常重要,其实恒星都不好惹,动不动就来一波太阳风,如果没有地球场,那行星就只能直接面对太阳风的袭击,这要很有可能把行星上的生命一波流全带走。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?936 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 那开普勒22b有没有地磁场呢?事实上,现在我们还没办法确定,不过它拥有的是一个岩石核心,所以,大概率是不太可能拥有地磁场的。
一个和自身相比并不小的卫星

我们地球之所以人类可以生存的得这么舒适,主要有个原因就是月球。
如果没有月球,可能没有人类。
月球其实和太阳系中其他的卫星比起来是有很大不同的,因为它相对于自己的主星地球属于比较大,其他的卫星和自己的主星比起来,个头实在太小。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?770 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 "超级地球“开普勒22b宜居吗?216 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 这主要原因是,月球是撞出来的,在地球形成之初,有个叫做忒亚的小行星一头撞上了地球,剩余的碎片在引力的作用下形成月球,
"超级地球“开普勒22b宜居吗?938 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 这一撞使得地球的自转有了倾角,这才有了四季。而如果没有倾角,地球可能会像陀螺那样晃来晃去。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?700 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 那地球的气候将会飘忽不定,这也是非常不利于生物生存的。除此之外,没有了月球,潮汐几乎会停滞,海水就会涌入到很多其他的地方,这也是很不利的。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?596 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 因此,有个比例较大的卫星,其实是生命得以延续的保证。
目前来说,开普勒22b是否有卫星,我们还没有办法知道。
拥有大行星的庇护

其实宇宙常常会有很多小行星和陨石,很多恒星系内其实都有小行星带。
因此,一颗行星遭受小行星和陨石的袭击是正常的。但这很不利于生命的繁衍,毕竟小行星撞到地球上产生的能量,足以摧毁整个地区的生命。如果很大的小行星撞到地球上,那简直就是灾难,恐龙就是这么灭亡的。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?407 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 不过,事实上,地球并没有非常多的袭击,最严重的那次还是650年前,这是因为有木星的庇护,他就好像一个守门员一样,用自己的引力牵制住了小行星和陨石,这才得以保全地球不会经常受到威胁。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?381 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 之前,奥陌陌进入太阳系,也是在木星的引力弹弓下,被加速甩了出去。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?274 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 那开普勒22b外围有没有一个大质量的行星呢?其实,现在并没有或得到相关的观测数据。
液态水

液态水的重要性是不言而喻的,尤其是对于人类来说,好消息是开普勒22b是一颗含水量十分充足的行星,甚至,科学家一度认为这颗行星应该是表面都是水。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?335 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 合适的大气层

最后就是大气层,其实这就和行星自身的指标有关了。
我们可以一起来说,其实开普勒22b的各种参数指标,我们都还没有办法确定下来,现在唯一能确定的是它的体积要比地球大得多。至于重力,大气层都没办法确定。
如果它没有大气层,表面平均温度大概是零下11度左右。如果有大气层,成分与地球类似,则温度应该会在22度左右。当然,如果没有大气层,那宇宙射线分分钟就可以把行星上的生命带走。
"超级地球“开普勒22b宜居吗?628 / 作者:luceifa / 帖子ID:52358 最后,我们来总结一下,开普勒22b符合条件的是有一颗稳定的恒星,以及好的位置,还有液态水。
但行星自身的参数,诸如重力和大气压,我们还没办法确定。是不是有卫星和大质量恒星以及地磁场,我们现在还不得而知。
所以,我们并不能下判断认为它是宜居的。

作者:一点资讯
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