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地球的冒牌親戚

地球的冒牌親戚

美國科學家稱他們在太陽系之外找到了一顆與地球非常相似的行星——開普勒69c。一部分擁有技術而又多金的人開始籌劃著移居到那兒去。因為地球氣溫越來越高,海冰不斷融化,空氣污染加劇,物種不斷滅絕,地球已經越來越不適宜居住了。

經過縝密的計劃和準備,他們滿心歡喜地登上了前往開普勒69c的飛船,每個人都想著終於可以逃離地球這個鬼地方了。然而,當他們到達開普勒69c上空時,所有人都失望至極——開普勒69c還不如地球,那裡的高溫簡直可以把人烤熟!

當然,這不過是一個虛構的故事,但開普勒69c是真的存在的。這顆星球被發現與2013年,距離地球2700光年,大小是地球的1.7倍。

剛開始,科學家們猜測這顆行星位於宜居帶中,並且是岩石行星,與地球有相似之處,比如擁有板塊構造、大氣層,可能還有液態水。而從公轉周期來看,開普勒 69c的公轉周期為242天,與地球的公轉周期雖然有差別,但是這足以使星球之上形成鮮明的季節變化。所以天文學家們認為開普勒69c是與地球最相似的超級地球。

但是後來的研究卻讓科學家們的心情像坐過山車一樣——開普勒69c可能悶熱異常,其環境可能類似於金星,所以它不是超級地球,而是顆超級金星。

被錯認的超級地球

開普勒69c不是唯一被認為最像地球的行星,因為尋找宜居的超級地球並非易事,近幾年,科學家們就經歷了多次心理落差,因為他們好幾次把金星的親戚超級金星錯當成了地球的兄弟、姐妹、表哥、表姐。

2014年,澳大利亞的研究人員在格利澤832恆星系統中發現了一顆行星——格利澤832c。格利澤832c位於宜居帶內,與恆星的距離很近,但是由於格利澤832本身是顆紅矮星, 所以格利澤832c接收到的陽光與地球接收到的量相似,因此研究人員認為這顆行星可能有液態水。此外,格利澤832c個頭比較大,質量更是地球的5倍,這意味著格利澤832c可能有大氣層,其溫度可能與地球類似,可能還存在季節性變化。它也因此被認為是最像地球的超級地球,被稱為「地球2.0」。

格利澤832c「地球2.0」的稱號可能是徒有虛名的,它的質量之大,足以讓它維持一個濃厚的大氣層,並且其自轉一周僅有36天。這意味著,這顆行星的溫度遠比地球溫度要高許多,而且會越來越高。它也因此被划入了超級金星的名單。

2015年,美國宇航局的科學家又有了一個驚人的發現,他們在39光年之外的船帆座發現了一顆大氣富含氧的行星,這就是格利澤1132b。它從未被冠以超級地球之名,但是大氣富氧意味著這顆行星上有水的可能性很大。此外,雖然格利澤1132b離其母恆星很近,但是它可能被潮汐鎖定了,因此始終一個半球面向恆星,兩個半球處於冰火兩重天的狀態,但冷熱之間地帶的溫度可能界於炙熱和寒冷之間,所以那裡的溫度可能相對適宜,這裡可能適合生命生存。

但很遺憾的是,研究人員隨後發現,這顆行星的軌道周期僅1.6天,這意味著它非常靠近恆星,接收的熱量非常多,據估計它的表面溫度在230℃左右。而格利澤 1132b濃厚的大氣層還會持續地將熱量鎖在大氣層內,使行星不斷升溫。所以,格利澤1132b應該是一顆超級金星。

科學家的無奈

但是科學家為什麼會犯這種錯誤呢?科學家表示很無奈,為自己喊冤——「不是我們不想看準點,實在是技術跟不上啊!」

以目前的技術,科學家們只能用太空望遠鏡大致了解系外行星的情況,因此許多時候科學家只能靠有限的信息來推測行星的大概面貌。那麼,要如何確定一顆行星是否是超級地球呢?

首要條件是這顆行星是否位於宜居帶內。宜居帶內的行星與恆星有一個相對安全的距離,這個安全距離使行星表面能夠維持水的液態形式。但是宜居帶邊界到底在哪裡呢?科學家並不十分確定。也就是說宜居帶其實只是個大概的範圍,那麼,宜居帶邊緣一些原本不應屬於宜居帶的行星可能會被划入宜居帶內,而一些屬於宜居帶的行星卻被排除在宜居帶之外。恰巧,超級金星通常就位於宜居帶的內邊緣。

另外,大小和結構也是重要的衡量標準。超級地球的半徑通常在地球半徑的0.8到4倍之間;中心是岩石核心,外層包裹著岩石和其他成分,還要有大氣層。而超級金星的半徑通常是地球的2倍左右。而由於位置比較靠近恆星,因此超級金星只能是岩石行星,並且據觀測,它們可能也有大氣層。正因為超級地球和超級金星很相似,所以它們才會被錯認。但是事實上,由於距離遙遠,我們很難確認這些行星的組成和大氣成分,那些被發現的行星很可能與我們所想的千差萬別。

可能有人會說,超級金星的位置明明比地球更靠近恆星,為什麼科學家沒有考慮到這一點?

我們都知道,金星被稱為地球的「姐妹星」,科學家認為,在很久以前,太陽活動沒有那麼強烈時,金星上是有水的,隨著太陽越來越熱,金星上的水才被完全蒸發。隨著太陽的演變,未來金星會被太陽吞噬,而那時地球將和現在的金星一樣炙熱無比。所以超級地球的溫度高是可以理解的——可能是它們的恆星已經開始變熱變大。

正是根據這些模糊的證據和依據原有知識的推測,科學家判定哪些行星是超級地球。但這些不完全確定的數據,很容易誤導科學家。

新型類地行星的啟示

雖然一些所謂的超級地球變成了超級金星,但是科學家們還是很興奮的,因為超級金星在某些極端的情況下,可能是未來地球的寫照。通過研究超級金星,他們可以預測地球未來的命運。

儘管人類活動導致地球大氣中二氧化碳含量不斷增加,對溫室效應起到了推波助瀾的作用,但是即使沒有人類的影響,地球未來也會越來越熱。因為根據我們對恆星演變的了解,太陽在大約10億年之後,將會比現在亮10%左右,而幾十億年之後太陽將會變成一顆紅巨星,在這個過程中地球表面溫度不斷上升,水慢慢被蒸發,地球上的生物會漸漸死去,最終變成一顆毫無生氣的死星。不過這只是個大概的過程,其中的細節我們還不完全清楚,而通過對同樣位於宜居帶,同樣是岩石行星的超級金星的研究,我們可以從它們身上看到地球走向滅亡的詳細過程。

此外,作為一種新型的行星,對超級金星的了解,有助於我們了解位於宜居帶中不同類型的類地行星,為辨別哪些行星上可能有外星生命,哪些星球更宜居積累更多經驗和知識。

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