“超級地球”是科學(xué)家用來描述一種特定類型行星的術(shù)語,我們可以將其簡單地理解為,這類行星屬于巖石行星,其質(zhì)量明顯大于地球,但又小于像海王星這樣的冰巨星。觀測數(shù)據(jù)表明,超級地球在宇宙中并不罕見,在已確認(rèn)的5000多顆系外行星中,超級地球的數(shù)量就占據(jù)了30%左右。
那么,在這么多的超級地球之中,會不會有存在生命的星球呢?其實(shí)我們并不能排除這一可能,實(shí)際上,在過去的日子里,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多顆有可能存在生命的超級地球,而“格利澤 581g”(Gliese 581g)就是其中之一,其發(fā)現(xiàn)者甚至還聲稱,這顆星球100%存在生命。下面我們就了解一下這具體是怎么回事。
“格利澤 581g”是一顆20.5光年外的超級地球,其質(zhì)量約為地球的3.1至4.3倍,半徑約為地球的1.2至1.4倍,它圍繞著一顆名為“格利澤 581”的恒星公轉(zhuǎn),公轉(zhuǎn)周期約為32個地球日,也就是說,以我們地球人的時間觀念來講,“格利澤 581g”上的一年只有32天。
“格利澤 581”是一顆比太陽小得多的紅矮星,在天空中位于天秤座方向,距離我們大約20.5光年,其質(zhì)量約為太陽的29.5%,半徑約為太陽的30%,表面溫度約為3500K,這顆恒星擁有6顆行星,其中“格利澤 581g”是最后發(fā)現(xiàn)的行星。
“格利澤 581g”最早發(fā)現(xiàn)于2010年,作為這顆行星的發(fā)現(xiàn)者之一,加州大學(xué)圣克魯斯分校的天體物理學(xué)家史蒂文·沃格特(Steven S. Vogt)在接受記者采訪時表示:“考慮到生命會在任何可能的地方蓬勃發(fā)展,我個人的感覺是,這顆星球上存在生命的可能性是100%。”
盡管這樣的說法只是出自于沃格特的“個人感覺”而不是科學(xué)結(jié)論,但不可否認(rèn)的是,“格利澤 581g”確實(shí)是有很大的概率存在生命,其中一個重要的原因就是,這顆超級地球運(yùn)行在其主恒星的宜居帶之中。
簡單來講,以我們對生命的認(rèn)知來看,液態(tài)水是生命必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ),而所謂的宜居帶,就是指恒星周圍的一個特定的距離范圍,在此范圍內(nèi)運(yùn)行的行星,從主恒星那里接收到的能量既不太多,也不太少,其表面溫度可以維持液態(tài)水廣泛地存在。
觀測數(shù)據(jù)表明,“格利澤 581g”與“格利澤 581”的平均距離約為0.13個天文單位,由于“格利澤 581”比太陽黯淡得多,因此這樣的距離正好處于其宜居帶之中,而根據(jù)科學(xué)家的計算,“格利澤 581g”所在的區(qū)域,還位于其主恒星宜居帶的中心地帶,這無疑進(jìn)一步提升了那里存在生命的可能。
(↑“格利澤 581”的宜居帶與太陽系的對比,可以看到,“格利澤 581g”甚至比地球還要靠近宜居帶的中心地帶)
美中不足的是,由于距離主恒星太近,“格利澤 581g”很可能已被潮汐鎖定,這也就意味著,它有一面將一直面對著主恒星,另一面則始終處于黑暗之中。
假如真是這樣的話,“格利澤 581g”的“向陽面”的溫度就會很高,“背陽面”的情況則正好相反,在這種情況下,很可能只有在“向陽面”和“背陽面”交界的區(qū)域,才會存在適合生命的溫度。
考慮到“格利澤 581g”是一顆超級地球,其引力比地球更大,它的大氣層就很可能比地球更厚,大氣環(huán)流也更強(qiáng)勁,所以一個合理的推測就是,在大氣環(huán)流的帶動下,其“向陽面”的熱量將會更多地進(jìn)入到“背陽面”,如此一來,這顆星球表面適合生命生存的區(qū)域就還會更大一些。
除此之外,我們也不能排除另一種可能:如果“格利澤 581g”公轉(zhuǎn)軌道的離心率比較大,那它就可能以一種“3:2共振模式”圍繞著主恒星公轉(zhuǎn),簡單來講就是,它每自轉(zhuǎn)3圈,就剛好圍繞著主恒星公轉(zhuǎn)兩圈,就好像我們太陽系中的水星一樣,在這種情況下,這顆超級地球就不會存在永久的“向陽面”和“背陽面”,也就更加適合生命生存。
(↑“3:2共振模式”的簡化模型)
值得一提的是,雖然從數(shù)字上來看,20.5光年似乎不咋樣,但對于我們?nèi)祟惗裕@其實(shí)是非常遙遠(yuǎn)的距離,以至于我們只能通過極為有限的觀測數(shù)據(jù)來對“格利澤 581g”進(jìn)行理論上的推測,而實(shí)際情況是否真是如此,目前還沒有確定的答案。當(dāng)然了,這樣的情況應(yīng)該只是暫時的,或許我們可以樂觀地認(rèn)為,隨著人類科技的不斷進(jìn)步,在不太遙遠(yuǎn)的未來,科學(xué)家們就可以揭開這個謎團(tuán)。
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