超級地球格利澤581g,真的會存在生命嗎?它有何特別之處?
2022-08-28由 坐景觀天 發表于 林業
地球和我們有什麼關係
自從人類可以看得更遠之後,
我們就在不懈地尋找
地外生命
以及
宜居行星
。
人們心目中的地外生命形象
尋找前者是為了證明人類並不是宇宙中孤獨的存在
,我們的“吶喊”其實早有迴應,只不過距離太遠、延遲太高。尋找後者則是在為未來做打算,
畢竟地球的資源有限
,人類也不能永遠留在搖籃當中。
在大範圍的探索之下,科學家發現了不少特別的行星,
由於它們與地球具有一定的相似性,因此被稱為“超級地球”
。而在這些“超級地球”當中,
格利澤581g
的名聲就很大。所以,它到底有何特別之處?科學家真的認為在這裡100%存在生命嗎?
格利澤581g的構想圖
格利澤581g
一直以來,科學家都希望能夠在不斷地探索當中,
找到和地球之間
距離更近
的“宜居行星”
。畢竟人類的飛行器在大尺度的宇宙之下,依舊是處在“龜速前行”階段的,
因此如果動輒就幾百、幾千光年的距離,我們的星際移民計劃就變得像一場“春秋大夢”
,永遠不能完成。
正因為這樣,2010年美國加州大學聖克魯斯分校科學家,宣佈發現格利澤581g的時候才引起了人們的關注。
它不僅是人類首次發現的表面可適宜生命生存的系外行星,和地球之間的距離還特別的近
,大約為
20.5光年
。
格利澤581g的構想圖
這時大家可能會說,20。5光年竟然也算近,
要知道一光年可是等於9460730472581千米
。實際上,
這個近是對比目前發現的其它宜居星球而言的
,在這種對比之下,它確實算是咱們的近鄰了。
此外,根據地球相似度指數來看,格利澤581g算得上是諸多超級地球當中,各方面特點和地球
最為相似
的一個了。
它的直徑是地球的1.2倍到1.4倍,質量則是3.1倍到4.3倍,表面也是由岩石組成的
。
它和地球一樣位於宜居帶當中,
距離其主恆星大約有0.13個天文單位
,在這種情況下它的表面應該是具備
液態水
的。
位居宜居行星第一名的格利澤581g
其次,科學家認為在它之上有著厚厚的大氣層,這個大氣層的厚度可能比地球還要大,
所以溫室效應要比地球上的更加明顯
。
不過由於這傢伙被所在星系的恆星“潮汐鎖定”了
,所以它就像我們看到的月亮一樣,自始至終只有一面對著恆星。
在這種情況下,格利澤581g的兩面應該呈現出
“冰火兩重天”
的狀態才對,怎麼會成為宜居行星,甚至產生生命呢?
月球潮汐鎖定現象示意圖
原來,根據科學家建立的相關理論模型來看,只要格利澤581g的
大氣
足夠厚,那麼蒸發性的化合物就會從它被鎖定的正面移動到背面,從而帶去一定的熱量,
最終使兩個面的熱量趨於一致
。
也就是說,即使被潮汐鎖定,一面永遠有光,一面永遠黑暗也沒關係。
因為靠著較低的自轉速率以及濃厚的大氣,兩面的溫度還是可以進行一定的置換的
,最終維持到我們想要的那種“宜居溫度”。
格利澤581g的大氣模型模擬圖
至於
100%存在生命
的問題,其實是發現該行星的史蒂文·沃特在採訪時說的一段話,可能是因為這是自己的重大發現,所以他顯得十分自信與樂觀。被問及預測其上是否存在地外生命時,他給出了肯定的答案。
他說:“我不是生物學家,也沒在電視上演過這個角色,但從生命的軔性與習性上來看,我認為格利澤581g上存在生命的機會是100%。”
地外生命的形象設想
值得一提的是,其他科學家確認為他這是在“自賣自誇”,因為格利澤581g其實自誕生以來就存在頗多的爭議。不少科學家表示,
不能因為它的距離近,就對它的各種情況妄下定論,而是要等待找到更多的證據
。那麼,格利澤518g身上都存在著哪些爭議呢?在這之上真的會存在生命嗎?
在星球上觀望宇宙的構想圖
它的存在頗具爭議
格利澤581
本身是一顆紅矮星
,作為恆星當中著名的小個子,紅矮星不僅體型小,就連表面的亮度也非常低。
所以科學家在判定紅矮星周圍的宜居帶的時候,可能不會將距離拉得這麼遠,
畢竟它發出的能量相比太陽這種級別的恆星來說還是很弱的
。
科學家最初在發現這顆紅矮星的時候,就發現在其周圍存在其他的行星,只不過相較於其他行星,
格利澤581g的距離更合適
,所以科學家就認為它在宜居帶當中的可能性更高。
格利澤581軌道與太陽系軌道的對比圖
不過隨著研究的深入,人們還是質疑它的真實性,
並表示史蒂芬和其研究小組發現的格利澤581g可能只是
主恆星磁場爆發
使得光線誤差成像
,最終讓我們看到了一個“幻象”。
資料顯示,格利澤581g被宣佈發現的第二年就被來自加拿大的天文統計專家,以“貝葉斯分析方法”再次佐證該星不存在——模型報告同一系統中沒有任何一顆行星位於宜居帶,而格利澤581g存在這一結論有誤的可能性是99。9978%。
恆星磁場爆發的構想圖
這是有關格利澤581g的第一個爭議,
那就是它是否真實存在
。雖然發現它的人表示這顆行星絕對存在並且在宜居帶當中,但是質疑派依舊錶示在沒有足夠的證據之前,不能妄下定論。
第二個爭議就是格利澤581g真的
“適合居住”
嗎?
由於這傢伙被潮汐鎖定,所以它表面的情況應該跟我們設想的不一樣,就算有以上的大氣模型證明它可以在某種條件下維持正常的溫度,
可這個前提是它要有足夠濃重的大氣,並且大氣的成分也要符合預期
。
格利澤581g大氣和氣候的初始模型圖
最後就是隻要“像”地球,就可以
孕育生命
了嗎?
其實並不見得,
因為生命誕生其實會受到多方面的限制
,我們現在只是照葫蘆畫瓢的尋找相對符合的大方向而已。但是在生命的誕生與演化當中,多的是意外,
所以100%確定超級地球上就一定能誕生生命的理論不夠嚴謹
。
不過為了不在宇宙當中“大海撈針”,
科學家依舊會按照尋找宜居帶的方式去尋找與地球類似的行星
。那麼,宜居帶到底需要滿足哪些條件呢?
“超級地球”的構想圖
“宜居帶”其實很講究
首先就是行星要處在
合適的位置
上,它與恆星的距離不能太近也不能太遠,
畢竟離得近會被烤糊,而離得遠又變成了冰凍的世界
。這兩點,都不符合人們對液態水的需求。
其次就是
適宜的溫度
,
實際上位置有時候就已經決定了溫度,但是有時候不免出現像金星這樣的奇葩
,明明和太陽之間的距離與水星相比要更遠,但是表面溫度竟然比水星還要高。
金星的表面溫度高達485℃
其次就是宜居帶還要看
更高一級的分佈情況
,換句話說判斷完地球是否處在太陽系的宜居帶當中後,
還要看太陽系是否處在銀河系的宜居帶當中
。
根據科學家的研究發現,
銀河系的內側和外側都不屬於宜居帶
,以內側為例,
內側的
大質量恆星
太多了
,它們基本都比太陽年齡大,未來等其“壽終正寢”出現超新星爆發的時候,附近的太陽系就要遭殃了。
格利澤581g和地球在宜居帶中的對比
至於外側為什麼也不合適,
主要是因為外側的
金屬
太少了
,雖然不是說“貧瘠的土地上”不配誕生生命,但事實確實是這樣,金屬物質對於類地行星和生命來說是非常重要的。
資料顯示,銀河系盤便具有很明顯的金屬丰度梯度:從銀河系中心向外1萬光年,鐵的丰度平均下降35%。
銀河系的金屬丰度梯度示意圖
總之,人類這些年在宇宙中忙活了半天依舊沒找到地外生命,許多對宜居行星的判斷也有錯誤。這可能就證明了,
生命的誕生是非常“偶然”的,並不是單純地滿足了所有條件就可以
,畢竟宇宙當中的意外太多了