开普勒22b(像开普勒22b这么大的超级地球能住人吗
发布时间: 2023-07-18

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像开普勒22b这么大的超级地球能住人吗

“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?

首先,我们要弄清楚,宇宙中都有许多潜在的危险,如果这些危险经常发生,其实就很难生命长期存活下去的。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

以上这些条件缺一不可,那具体是为什么呢?我们来一条条说说看,

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,没多久就完蛋了,那就不适宜。如果恒星太小,比如:红矮星。他们的寿命可以达到1000亿年,看起来很赞,但实际上也不行,这是因为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?

那究竟要啥样的恒星合适呢?

科学家其实也给出了他们的研究成果,不过在此之外,我们要先来了解一下恒星的分级,大致是这样的,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

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。所以,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。

而开普勒22的位置还好,是属于星系宜居带内的,所以也符合要求。

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。

而开普勒22b,在它的恒星系中,是出于宜居带内的,所以这一点上,它也是符合要求的。

地磁场

为什么要说地磁场呢?

因为这非常重要,其实恒星都是不好惹的,太阳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。

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,其实可能没有人类,而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是属于比较大的,其他的卫星和自己的主星比起来,个头实在太小。

这的主要原因就是,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,

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。

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,潮汐也就几乎会停滞,那海水就会涌入到很多其他的地方,这也是很不利的。

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。但是,这其实是很不利于生命的繁衍,毕竟不用非常的小行星撞到地球上产生的能量,也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。

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,火星轨道外侧,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。

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。

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。

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。

最后,我们来总结一下,如果开普勒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。而目前来看,行星自身的参数,诸如重力和大气压,我们还没办法确定。而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。

宜居带中的开普勒22b,最接近地球形态,会成为人类的新家园吗

开普勒22b是2011年12月5日由NASA公布发现的第一个位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星,它位于天鹅座,距离地球600光年,环绕着类太阳恒星开普勒22公转。由于位于宜居带的可能性很大,所以在被发现之初,在发现系外生命方面,科学家及公众对开普勒22b给予厚望。但是如果要将其作为人类新的家园,则可能性非常小,原因有以下三点:

一、开普勒22b的外围环境

开普勒22b距离其母恒星的距离比地球距离太阳少15%,也就是说轨道半径是地球轨道的85%。最新的观测研究显示,开普勒22b有95%的机会位于适居带中,而仍然存在5%机会位于适居带边缘,也就是说这个行星并不一定在宜居带内。

二、开普勒22b的自身条件

该行星的半径大约是地球的2.4倍(海王星半径60%),就这样的体积来说,其状态可能比较不像地球,反而较接近海王星。目前这个行星的确切质量和表面成分仍不清楚。一开始据估计该行星质量可能达到地球35倍,类似海王星的气体巨行星,但最可能的状况是地球10倍质量的海洋行星,拥有一个岩石核心和液体与气体混合的表面,或者完全是液态海洋的表面,而生物无法存在于这样的海洋中。

从开普勒22b的母星所发射出的光能量比与地球接受太阳的能量相比少25%。而目前暂无法确定其是否具有大气层,科学家预测如果有类似地球因

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