如今,,發(fā)現(xiàn)系外行星已經(jīng)不是什么稀奇事兒了,,截止到2015年,人類已發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)的系外行星就達(dá)1876顆,。
但是發(fā)現(xiàn)可能存在生命的類地行星,還是讓人興奮不已的,這意味著這顆行星有成為另一個(gè)地球的可能,。
在天上眾多星星中,有一個(gè)明亮的星座叫半人馬座阿爾法星座,,在半人馬座里有顆恒星叫比鄰星,,而在比鄰星的宜居帶內(nèi),還存在著一顆距離地球最近的系外行星,,比鄰星b,。
雖然比鄰星b距離我們很近,,但是直到2016年時(shí),天文學(xué)家們才利用徑向速度法發(fā)現(xiàn)了它的蹤跡,。
比鄰星b是一顆類地行星,,距離地球只有僅僅4.2光年的距離,被國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)們稱之為是“半人馬座阿爾法星區(qū)域的新地球”,。
比鄰星(右下)和雙星半人馬座阿爾法星AB(左下)的圖像
比鄰,,比鄰,,海內(nèi)存知己,天涯若比鄰,。
對(duì)于這個(gè)地球鄰居,,無(wú)疑激發(fā)了天文學(xué)家們想要對(duì)其一探究竟的欲望,。而通過(guò)研究以后發(fā)現(xiàn),,比鄰星b確實(shí)與我們生活的地球非常類似,,甚至還有可能是一個(gè)同地球一樣的巖石行星。
按照天文學(xué)家的說(shuō)法,,比鄰星b的質(zhì)量可能是地球質(zhì)量的1.3倍,半徑大約是1.1個(gè)地球的長(zhǎng)度,,其密度也與地球差不多,。
看過(guò)我們往期內(nèi)容的朋友應(yīng)該了解,,一旦看到“宜居帶”這幾個(gè)字眼,就能想到,,位于宜居帶內(nèi)的行星,,很可能存在液態(tài)水,,存在液態(tài)水,,也就意味著這顆行星具有孕育生命的環(huán)境,。
那么比鄰星是否存在生命呢,?能成為適合人類生存的另外一個(gè)地球嗎,?關(guān)于比鄰星b的宜居性問(wèn)題,,其實(shí)還存在很大爭(zhēng)議,。
比鄰星b的宜居性
判斷一顆行星是否具備存在生命的條件,,不僅僅只看是否具備液態(tài)水,,還得從行星溫度,是否具備大氣層等多方面因素去考慮,。
溫度
一顆行星要存在生命,,對(duì)溫度也有要求,不能太熱也不能太冷,。
同時(shí),溫度也影響著行星液態(tài)水的狀態(tài),,溫度太高,,水分很快便蒸發(fā),,難以存在于地表,溫度太低,,液態(tài)水將始終以固態(tài)冰的形式存在,。
而比鄰星b除了距離地球近以外,距離它的母恒星比鄰星也更近,,只有大約700萬(wàn)公里(0.047天文單位)的距離,這比水星到太陽(yáng)的距離(約5800萬(wàn)公里)還要近。
既然比鄰星b距離它的母恒星如此之近,,那么它是否如水星一樣,,是一個(gè)溫度極高的熾熱行星呢,?
由于它的母星比鄰星是一顆暗淡的紅矮星,暗到肉眼無(wú)法看到,,所以比鄰星b即便距離母星再近,,它能從母星那里獲得的能量也是很少的,只有地球從太陽(yáng)那里獲得能量的65%左右,。
Proxima b圍繞Proxima Centauri(右下)運(yùn)行
另外,,比鄰星b的溫度高低,還得考慮它的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期,,由于距離母恒星太近,。
所以比鄰星也受到潮汐力的影響,一旦被潮汐鎖定,,比鄰星b的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期就會(huì)相互同步,。
這會(huì)導(dǎo)致比鄰星b的一側(cè)一直面對(duì)著母恒星,,接受來(lái)自母恒星所有的熱量,輻射,,以及太陽(yáng)風(fēng)等等,,但是另一側(cè)則會(huì)一直處于黑暗寒冷之中,造成兩個(gè)極端,。
而這時(shí)比鄰星b,,面對(duì)母恒星那一側(cè)的溫度,自然就要比處于黑暗中的那一側(cè)溫暖得多,,不過(guò),,除了這兩側(cè)之外,也別忽視了晨昏圈,。
比鄰星周圍的行星軌道與太陽(yáng)系的同一區(qū)域的比較
晨昏圈是處于這一明一暗,,一熱一冷的交界處,很可能成為宜居地帶,,溫度適宜,,可能達(dá)到0°C左右,也有存在液態(tài)水的可能,。
來(lái)自??巳卮髮W(xué)和英國(guó)氣象局的研究人員,也曾通過(guò)氣候模型,,對(duì)比鄰星b的氣候作出過(guò)大膽預(yù)測(cè),,認(rèn)為比鄰星b的氣候環(huán)境很穩(wěn)定,適合生命的誕生與生存,。
盡管擁有液態(tài)水,,以及可能適宜的溫度,但是比鄰星b依然不是最完美,,最適合人類居住的系外行星,。
大氣層
大氣層作為行星的保護(hù)傘,其重要性不言而喻,。
但是誰(shuí)讓比鄰星b偏偏遇上了母恒星比鄰星,,比鄰星是一顆尤為活躍的紅矮星,能爆發(fā)大量輻射,。
這種輻射可以剝奪行星的大氣層,,使得行星大氣中的氣體剝離,將電子從原子上擊落并產(chǎn)生帶電粒子,。
在這個(gè)過(guò)程中,,新產(chǎn)生的電子可獲得足夠多的能量,然后很容易逃離行星的引力,,并闖出大氣層,。
相比于比鄰星,,我們地球所圍繞的太陽(yáng)就安分多了,太空科學(xué)家們?cè)糜?jì)算機(jī)模型,,模擬過(guò)大地球的大氣層,,并根據(jù)美國(guó)宇航局錢德拉X射線天文臺(tái)的觀測(cè)結(jié)果,計(jì)算出了比鄰星平均產(chǎn)生的輻射量,。
他們得出的結(jié)果是,,在比鄰星的宜居帶內(nèi),比鄰星b所遇到的是比地球多數(shù)百倍的極端紫外線輻射,。
如此強(qiáng)大的輻射所產(chǎn)生的能量,,不僅能帶走最輕的分子氫,還能帶走氧,,氮等元素,。
如果在最高的熱層溫度和完全開(kāi)放的磁場(chǎng)環(huán)境下,比鄰星b在100億年內(nèi),,就能損失大約整個(gè)地球大氣層的數(shù)量,。
所以,從這個(gè)角度來(lái)講,,比鄰星b很可能不存在大氣層,,這也讓我們對(duì)它的宜居性保持懷疑態(tài)度。
但也有人認(rèn)為,,我們不該低估了生命的適應(yīng)性和多樣化,,生命力的頑強(qiáng),其實(shí)超乎地球人的想象,。
早期的地球就是一個(gè)很好的例子,,地球也曾受到來(lái)自于太陽(yáng)的大量紫外線照射,但是現(xiàn)如今的地球,,卻成為了各類生命理想的棲息之地,。
比如,珊瑚在經(jīng)過(guò)了近5億年的演變以后,,如今已很擅長(zhǎng)通過(guò)產(chǎn)生多種熒光蛋白,,來(lái)有效阻擋來(lái)自太陽(yáng)的有害射線,這也是為何我們總能在淺水區(qū)看到珊瑚發(fā)光的原因了,。
對(duì)于深海區(qū)的珊瑚而言,這些熒光蛋白就不是幫助阻擋陽(yáng)光了,,而是幫助珊瑚吸收光線,,并在一種叫蟲(chóng)黃藻的海藻的幫助下制造食物。
所以在比鄰星b上,,或許也存在一些高智慧的外星文明呢,?它們也深知這些致命輻射所帶來(lái)的威脅,,它們甚至還可能因此建造了地下城堡,或者躲在水體的更深處,,來(lái)躲避輻射呢,。
回歸到比鄰星是否存在生命的這個(gè)問(wèn)題,目前還存在很多懸而未決的謎題,,有待我們進(jìn)一步探究,。
在宜居性問(wèn)題上,比鄰星b雖然與地球存在一些相似之處,,但還是與地球存在很大的差異性,。
地球只有一個(gè),比鄰星b終究不是另一個(gè)地球,。