600光年外的“超級地球”:平均溫度22度,人類移民能實現嗎?

星空承載夢想 2024-03-08 09:45:00
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根據科學家的研究得出,我們的太陽系誕生于50億年前,太陽系起源于一團氣體和塵埃,可能是由于附近的超新星爆發,雲層自行坍塌,這種坍縮形成了一個太陽星雲,一個宇宙物質的圓盤,隨著時間的流逝,這個圓盤開始形成了我們今天所認識的物體,圓盤中心的強烈引力將大部分物質拉進來,創造了我們的太陽,剩下的百分之1的物質聚集成了行星、衛星、小行星、彗星等物質,我們的地球就是在太陽 誕生以後形成的,太陽誕生時,吸收了周圍大量的物質,所以太陽的質量占到了太陽系總質量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物質占到了太陽系總質量的百分之0.14,從占比上我們就能夠看出太陽的質量非常大。在太陽系的八大行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球。

科學家認爲地球上出現生命的原因複雜多樣,但其中一些關鍵因素包括:適宜的距離和氣候條件:地球與太陽的距離適中,使地球上的溫度適宜生命存在。此外,地球的氣候條件也相對穩定,適宜生命的繁衍和生存。適宜的化學組合和水的存在:地球上的生命是基于碳爲基礎的生命形式。在地球的早期,化學元素和有機化合物從地球本身或外部空間進入地球,爲生命的起源提供了必要的物質基礎。同時,地球的表面覆蓋了大量水,這爲生命起源和生存提供了理想的環境。地殼活動和地熱能:地球具有活躍的地殼活動,如火山噴發和板塊運動,這不僅爲地球上的生命提供了必要的礦物質和元素,還爲地球內部的能量釋放提供了機會。

在距今25億到5.4億年前,地球上發生了兩次大氧化事件,是地球的氧氣含量大幅度增加,這兩次事件對于地球生命的進化來說起到了非常關鍵的作用,很多新的生命形式開始出現,比如說多細胞生物、無脊椎動物等等,到了寒武紀時期,地球上出現了生命大爆發,大量的新物質開始出現,這是地球生命進化史上一個重要的轉折點,這個時期出現了很多不同類型的生物,到了2.5億年期的中生代時期,地球上出現了大型脊椎動物,比如說恐龍等,新生代時期距今6600萬年前,是哺乳動物的時期,而且也出現了很多靈長類動物。人類就是由靈長類動物進化而來的,根據科學家的研究發現,人類的祖先最早生活在非洲的森林中。大約在數百萬年前,這些類人猿開始直立行走,其中一些最終進化爲現代人類,這被認爲是人類進化的重要裏程碑。

不過也有研究顯示,直立行走的類人猿可能出現在1200萬年前,隨著時間的推移,這些直立行走的類人猿逐漸演化出了更大的大腦、更加複雜的工具和使用能力,大約在200萬年前,出現了更早的人類,比如說能人、直立人,能人出現之後迅速擴散到非洲、亞洲和歐洲等地,人類出現以後,開始不斷的研究世界的奧秘,不斷的提升自己的科技,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度很快,當人類走出地球之後才知道,地球其實就是一個普通的行星,在宇宙中,類似于地球的行星有很多,其中有一些行星上面可能已經誕生了生命,比如說開普勒22b。自上世紀90年代以來,人類就提出了第二地球的概念,到今天爲止,人類已經發現了幾十顆類似地球的行星。

而開普勒22b是美歐宇航局利用開普勒太空望遠鏡在2009年的時候發現的超級地球,開普勒太空望遠鏡于2009年3月發射升空,以德國著名科學家約翰內斯.開普勒命名,是世界上首個專門用于搜尋太陽系外類地行星的航天器,它圍繞太陽飛行,運動軌道基本和地球軌道重合,通過觀測行星淩日現象,在天鵝座和天琴座的10萬個恒星系中尋找類地行星,開普勒太空望遠鏡主體大致呈圓筒狀,直徑2.7米,長4.7米。用于檢測亮度變化的光度計由光圈爲95厘米的望遠鏡、直徑1.4米的主反射鏡以及9500萬像素的焦平面陣列傳感器組成。所以開普勒望遠鏡能夠看到遙遠的星球,通過開普勒望遠鏡的觀察,科學家發現,開普勒22b距離地球大約有642光年,位于其母恒星——開普勒22星系的宜居地帶內。

開普勒22b的體積是地球的兩倍大,上面的平均氣溫爲22攝氏度,最低氣溫在零下11攝氏度左右,還沒有我國的東北地區冷。在這樣的溫度下,碳基生物是可以生存的。開普勒22b的公轉周期比地球小,只有200多天。它圍繞一顆融合氫矮星公轉,什麽是融合氫矮星呢?該恒星主要由氫組成,內部不斷的發生核聚變,向外發光放熱,我們的太陽就是一顆融合氫矮星。巧合的是,開普勒22b圍繞的這顆恒星質量大約爲太陽的0.97倍,發出的光芒比太陽還要柔和一些。雖然開普勒22b的軌道半徑比地球近,但是因爲它的主恒星輻射出的能量不高,所以上面的氣溫與地球差不多。如果按照科學家的推測,那麽這顆行星上面可能已經誕生了生命,畢竟這顆行星和地球的相似度實在是太高了。

從目前掌握的數據來看,開普勒22b的直徑大約是地球的2.4倍,屬于超級地球,而且也位于所處恒星系的宜居地帶,也就是說開普勒22b很可能是一個和 地球一樣擁有海洋的星球,科學家認爲任何一顆擁有水資源的星球,都可能誕生出生命來,因爲地球生命就是從海洋中誕生的。根據科學家的研究,在38億年前,地球上最早的生命就誕生于海底火山口附近,而其它星球上的生命也可能誕生于海洋,而不是陸地,爲什麽會出現這種情況呢?對“生命起源于海洋”這一說法最具支持力的證據就是一塊1997年發現的古老岩石。這塊岩石是在格陵蘭的伊塔地區發現的,科學家通過對這塊岩石進行分析,基本判定了它的年齡約爲38.5億歲,一般認爲地球生命就是在這一時期出現的。

即使生命確實是誕生于水中,那麽它們到底是如何誕生的?畢竟從無機物變成有機物並不是一件容易的事情,這就好比我們將一堆零件放置一個箱子裏,然後一直搖,最終這對零件自行組成一台計算機,而生命誕生的難度比這個還要大,爲了解開這個奧秘,科學家們也做了很多研究,最終在1979年的時候,科學家發現了一個驚人的秘密,當時科學家在太平洋中一處深達2000米的海底發現了很多冒著黑色溶液的噴發口,由于深海的海水非常冰冷,所以這些黑色溶液在噴出之後不久就冷卻成了一種黑色的柱狀體,在這些柱狀體的附近,科研人員發現了大量原始微生物群落,科學家通過研究之後發現,這是一個獨特的生態系統,從海底熱液口噴發而出的物質中含有大量的硫化氫,甲烷等小分子。

而盤踞在熱液口附近的這些微生物恰好能夠通過氧化這些物質來獲得能量,科學家認爲,海底熱液口附近的環境和原始地球的環境非常類似,由于海洋中有著豐富的還原性物質,所以微生物能夠通過氧化這些還原性物質來獲取能量,並逐步將無機物轉化爲有機物,之後從小分子合並成大分子,然後一步一步孕育出生命來,按照生命起源的特點來看,其它行星中的生命也可能是這樣形成的,科學家通過研究發現,開普勒22b處于恒星系的宜居地帶,表面溫度要比地球高一點,達到了47攝氏度,而且這顆行星的大氣層非常稠密,表面的氧氣含量應該是地球的兩倍,在這顆星球上面,可能存在巨星昆蟲。

除此之外,科學家發現開普勒22b的公轉周期大約是90天,相當于比地球公轉一圈少了幾十天,這對于人類來說幾乎沒有太大的影響,在宇宙中能夠找到和地球如此類似的行星是一件非常不容易的事情,要知道在銀河系中大約存在400億到1000億顆行星,在這麽多的行星當中,只有少數行星和地球類似,所以科學家發現這顆類似地球的行星非常高興,除了開普勒22b之外,科學家也發現了其它類似于地球的行星,比如說格利澤581g,這顆行星也和地球非常類似,它的直徑大約是地球的1.2倍,而質量幾乎和地球差不多,無論從直徑還是質量上來說,這顆星球和地球都是非常像的,除此之外,科學家經過研究發現,地球到太陽的平均距離大約是1.5億公裏左右,而格利澤581g和它的母恒星距離只有900萬公裏。

如果單從這一點來看的話,可能很多人都會覺得這顆行星距離恒星太近了,不過這顆行星圍繞的恒星是一顆紅矮星,相比于太陽來說,紅矮星的體積要小很多,所以它的質量和光照也自然要比太陽弱,就是因爲這樣,使得它的光熱對周圍的行星産生了非常深遠的影響,根據科學家的研究得出,格利澤581g上面的溫度大約在零下31到12度之間,雖然比較冷,但是這個溫度也在生命的承受範圍之內,由于這顆行星的質量比地球大一些,所以它的大氣層也應該比地球厚,這樣一來,它的地表就會産生強大的溫室效應,人類體感不會有那麽冷,而且格利澤581g的地表主要組成部分是岩石,非常可能存在大氣層和水。

有了這些條件,那麽格利澤581g上面誕生生命的可能性就會變得非常大,除了這些條件之外,科學家還發現格利澤581g上面的引力和地球類似,並且存在潮汐鎖定現象,潮汐鎖定是指當空間中的某個物體繞著另一個物體旋轉,該物體的年和日在時間長度上相等。這意味著這個物體自轉一周的同時繞著另一個空間中的特定物體旋轉一周。由于有著相等的年和日,另一個特定物體總是看到該物體的同一面,或者說這個物體被旋轉環繞。我們的地球和月球就存在潮汐鎖定現象,我們總是看到月球的同一面,從未從地球上瞥見它的另一面。這是因爲月球被地球潮汐鎖定。月球每28天繞地球旋轉一周,而月球每28天自轉一周。

潮汐鎖定對于雙方都有作用,在之前的例子中可知月球和地球對彼此産生作用力,這種作用力總在彼此相對的那側更強,也就是說這種作用力在月球和地球相對的那側更強。這種作用力導致物體之間産生拉伸和扭曲,地球上的潮汐現象也正是這樣産生的。通過種種分析得出,這顆行星上面存在生命的可能性也是非常大的,除了這兩顆類似地球的行星之外,科學家還發現了其它類似地球的行星,不過對于人類現在來說,想要移民到這些行星上面並不是一件容易的事情,畢竟這些行星都不在太陽系內,距離地球都是以光年計算的,光年是一個距離單位,一光年就相當于光速飛行一年的時間,像開普勒22b距離地球有600光年,這就意味著光速飛行還需要600年的時間。

而目前人類發射的最快飛行器是帕克探測器,它在近日點的速度最高已經達到了192千米每秒,但是這個速度連光速的千分之一都達不到,光速大約是每秒30萬公裏,我們可以試想一下,人類現在的探測器即使一直飛行,也不可能到達開普勒22b上面,曾經科學家發射的旅行者1號和2號探測器已經在宇宙中飛行了47年的時間,但是到現在爲止,這兩個探測器依然沒有飛出太陽系,科學家通過計算得出,如果按照旅行者1號探測器的飛行速度來看,想要完全飛出太陽系至少需要上萬年的時間,但是旅行者1號探測器的電池電量即將耗盡,所以它永遠都不可能飛出太陽系,更別說是600光年之外的開普勒22b上面,既然如此,那麽是不是人類永遠都無法移民到其它星球上面?

目前科學家正在積極的研究超光速飛行技術,比如說目前已知的蟲洞穿梭、量子糾纏、曲速引擎,蟲洞穿梭還處于理論狀態,目前科學家還沒有在宇宙中發現蟲洞的存在,而量子糾纏還無法實現實體傳遞,所以目前最有可能實現的就是曲速引擎,曲速引擎的工作方式是通過改變空間的形狀,讓兩點之間的距離變得更短,就像是把一張紙對折一樣,這樣宇宙飛船就不需要真的移動,而是讓空間自己移動,爲了保護宇宙飛船和乘員,曲速引擎會在飛船周圍形成一個特殊的區域,這個區域被稱爲是曲速泡,在曲速泡的內部,時空是正常的,沒有任何異常或者是變化,曲速引擎技術並不是完全沒有可能實現的技術,目前有一些科學家已經提出了理論模型。

科學家認爲,我們能夠用一種叫做負能量的密度東西來扭曲空間,負能量密度是指一種比真空還要低的能量狀態,它可以使得時空産生反向的彎曲效果,目前科學家在量子力學當中,已經發現了一種被稱爲是虛粒子的現象,就是在真空中會不斷的産生和湮滅一對正負粒子,這些粒子雖然只存在很短的時間,但是卻可以産生負能量密度,簡單來說就是曲速引擎的飛船在飛行過程中,在宇宙中構建了一個快速的通道,飛船在被壓縮和膨脹的空間裏面穿行,但是這並不違反愛因斯坦的理論,科學家認爲,空間不可能被無限扭曲,所以當空間被扭曲到9.99 的時候,就是曲速飛行的極限。這個速度是光速的2140倍,我們可以計算一下,這麽快的速度在宇宙中遨遊是一種什麽樣的體驗。

雖然曲速引擎從理論上來說是可行的,但是目前人類想要真正的實現曲速引擎技術還是非常困難的,畢竟我們還不知道曲速引擎會不會對空間造成影響,比如說可能會産生時空裂縫、因果率等異常情況,小編認爲,雖然現在人類還無法實現,但是人類作爲地球上最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進步和發展,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來隨著人類科技的進步,人類一定能夠實現這些技術,並且成功的移民到其它星球上,希望這一天能夠早日到來,對此,大家有什麽想說的嗎?

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评论列表
  • 2024-03-08 16:18

    要實現曲速引擎需要突破常溫超導體和核聚變小型化以及空間扭曲技術。

星空承載夢想

簡介:本人愛好天文,擅長寫科學領域的文章