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格利泽581g是颗怎样的星球?为何科学家认定它100%存在生命?

2024-10-11科学

在古代,由于科技落后,我们的祖先无法解释人类的起源,只能凭借丰富的想象力来「创造」人类的起源。

比如在中国的历史上,流传着许多富有神话意味的故事,比如「女娲造人」「盘古开天辟地」和「神农尝百草」。

不仅是在中国,其他国家和宗教在古代也对人类起源进行了各种想象,比如「上帝造人」的神话传说,都是人类对自身起源的美好想象。

不过,人类文明发展到今天,科技进步让我们明白,人类是大自然的产物。

【星球上的生命】

在过去的 46 亿年里,地球从一团星云逐渐发展成了如今生机勃勃的星球。但其实,地球在宇宙中存在了很久之后,表面才开始出现生命。

原始生命可能诞生在原始海洋中。考古发现最早的生物是生活在 6.35 亿年前的欧巴宾海蝎。

这些单细胞生物在原始海洋里日复一日地待在海底,通过微弱的光合作用改变着地球的大气环境。

单细胞生物的出现为地球生命的存在提供了必要条件——氧气。正是因为有了氧气的积累,地球上的生物才开始不断演化,最终形成了今天丰富多彩的生命世界。

在地球上,人类的历史有多久了?人类是何时出现的?也许有人会对此产生疑问。答案是否定的,人类的起源可以追溯到大约 5000 万年前。

据考古发现,5000 万年前,灵长类动物开始在地球上活动。体型小、没什么体能优势的灵长类动物,当初肯定不会想到,自己的后代能在猛兽环伺中脱颖而出,发展到今天这种地步。

人类是地球上唯一拥有智慧的生命,而人类的智慧可以孕育出生命,这是完全不同的两个概念。

宇宙中有数不清的星球,我们也一直在寻找其他星球上是否存在生命,甚至是智慧生命。

在不断探索宇宙的过程中,科学家们发现了一颗名为格利泽 581g 的行星。该行星的发现者之一、物理学家史蒂芬·沃特教授曾说过:

格利泽 581g 存在生命的机会极大,我对此深信不疑。

【行星格利泽581g】

为了研究方便,科学家们把太阳系以外的行星叫做系外行星,格利泽 581g 就是一颗系外行星。2010 年 6 月,美国加州大学的研究小组宣布在格利泽 581 星系发现了一颗类似地球的行星。

以下是改写后的文章:大家都知道,地球是一颗行星。其实,太阳系里还有很多和地球长得差不多的行星,它们被称为类地行星。类地行星的表面主要是由岩石组成的,而且它们的内部结构和地球差不多,都是由硅酸盐岩石构成的。

根据观察人员提供的数据,这颗和地球体积相近、公转轨道位于生命宜居带的行星格利泽 581g,很可能存在液态水。

格利泽 581g 是一颗环绕红矮星格利泽 581 运行的行星,它位于天秤座,距离地球约 20.5 光年。然而,并非所有科学家都认同它的存在,甚至有一部分科学家对此表示怀疑。

这主要是因为目前我们观测系外行星的手段还比较原始,如果要观测太阳系外的行星,只能通过该星系的恒星来判断是否有行星。具体方法有两种。

首先,我们可以观察恒星是否闪烁。如果恒星的颜色变暗了,那就说明可能有行星在绕着恒星转,挡住了我们的视线。这样,我们就能发现有行星绕着恒星转了。

如果发现恒星位置发生变化,那么这颗恒星很可能有行星在围绕其旋转,因为行星的引力会导致恒星自转轴发生摆动。

我们可以根据这两个观测结果来获取想要的行星数据。但是英国天文学家观测并推算后认为,红矮星 Gliese 581 的第六颗卫星格利泽 581g 可能并不存在。

天文学家利用光谱仪测算出了红矮星 Gliese 581 的其他五颗行星的公转周期,并将其与第六颗行星 Gliese 581g 的公转周期进行对比。

按照公转周期的规则,格利泽 581g 不太可能存在。另外,还有天文学家表示,他们还没有在格利泽 581 的宜居带发现任何行星。

但美国科学家用高分辨率蝇眼探测器(HiRes)研究后证实,格利泽 581 存在 6 颗行星的准确率高达 99.9978%。

这一科研结果表明,Gliese 581 星系中可能存在一颗适宜生命繁衍的类地行星。

【星球繁育生命的条件】

如果想让生物繁衍下去,那么这个天体必须满足很多条件,虽然目前还没有证据表明所有生物都必须依赖于与地球生物相同的资源。

不过,想产生碳基生命,就需要水和氧气等资源。所以,到现在为止,只有地球上才有生物,因为地球上的温度和资源都适合生物居住。

生命在地球上诞生并繁衍,与太阳系中恒星的稳定有很大关系。太阳源源不断地为地球提供光和热,使地球温度适宜,也使地球与太阳保持着合适的距离,不至于过热或过冷,这对碳基生命的存在至关重要。

太阳系中的行星都具有共面性和同向性,无论是大是小。地球之所以有适宜的温度,是因为它的体积恰到好处,可以吸引大量气体聚集,形成一层保温隔热的大气层。

我们的星球在宇宙中得天独厚,温度适宜使得水资源得以形成水汽,最终孕育出原始大洋。然而,在宇宙中,小行星或陨石撞击天体的事件时有发生。不过,我们的地球有木星这个天然的「保护伞」,为我们挡住了许多来自太空的「不速之客」。

木星像一个天然的卫士,保护着地球。它的引力吸引了无数可能撞击地球的小行星和陨石,保护了我们的家园。科学家发现了一颗和地球体积相似的行星。

据观察团队提供的数据,我们可知格利泽 581g 的半径约为地球的 1.2 到 1.4 倍,且密度与地球相似,这表明它可能也是一颗岩石行星。

格利泽 581g 的密度和地球差不多,体积比地球大,它的引力也应该比地球大,所以它吸引的气体应该比地球多,大气层也应该比地球厚。

大气层的主要作用是保温隔热,例如太阳系中的水星,因为星球表面完全没有大气层,所以在太阳直射时无法阻挡强烈的紫外线。

这颗星球没有太阳直射,温度骤降,所以很难有生命存活。大气层对生命的诞生非常重要,这也是科学家认为格利泽 581g 可能存在生命的原因。

目前无法确定格利泽 581g 行星上是否有氧,但氧气并不是生物存在的必需条件,因为地球上也有很多厌氧生物,它们无需氧气也能生存。

【天体的区分】

宇宙中有成千上万的天体,我们人类能观测到的只是一小部分。虽然夜晚能看到的星球基本都在银河系内,但银河系外还有很多星球,我们肉眼无法观测到。

在浩瀚的宇宙中,星星们闪烁着各自的光芒。为了更好地区分它们,我们将它们分为恒星、行星和卫星三种。在晴朗的夜晚,我们可以看到无数闪烁的星星。这些星星中,绝大多数都是恒星,它们能够自行发光发热。而行星则是围绕恒星运行的天体,自身不能发光,只能反射恒星的光芒。虽然也有极少数行星能够像恒星一样发光,但这种情况非常罕见。

最近的恒星是太阳,虽然我们用肉眼看太阳不大,但实际上它非常庞大,离我们也很遥远。太阳之所以能发光发热,是因为它的表面和内部一直在进行核聚变。

如果核心的核聚变停止了,这颗恒星就会熄灭,逐渐消失在宇宙中。人类将那些明亮的恒星划分成星座和星群。

每个星座和星球都有自己的名字,通常是以该天体中心发光的恒星来命名的。比如我们所在的太阳系,它的中心天体就是太阳。

天体移动,被称行星。要成行星,须符三条件:1. 绕日运转。2. 质量足够大,以克服固体应力而达到流体静力平衡的形状(近于球体)。3. 清空了所在轨道上的其他天体。

如果想成为一颗合格的行星,首先得满足自身质量足够大这一条件,因为只有这样,它才能克服固体引力,达到流体静力平衡的状态。其次,它还得围绕恒星运转。最后,它还得满足自身轨道附近不存在比它体积更大的天体这一要求。

这类天体才会被叫做行星。行星自身不发光,且绕着恒星有规律地自转和公转,所以古代人常认为地球是宇宙的中心。

现在大家都知道,地球并不是太阳系的中心。从地球表面观测太空时,我们会看到所有天体都在围绕着地球转,这种现象让人们误以为地球是宇宙的中心。但实际上,当人类科技发展到一定程度后,我们才发现,太阳系中除了地球,还有其他行星。

卫星是指绕着一颗行星并周期性环绕运行的天体。但是,我们通常也将人造卫星称为卫星。只是,天然卫星是自然形成的,而人造卫星的发射是为了更好地观测行星。

经过观测,太阳系内的八大行星拥有 205 颗卫星。除了水星和金星,其他行星的周围都有卫星在围绕它们运转。

【结语】

格利泽 581g 虽然和地球环境很相似,但也存在显著差异,比如它与所在星系恒星的距离比地球与太阳的距离更近。

格利泽 581g 距离它的「太阳」很近,只有 900 多万公里,而我们的地球距离太阳有 1.5 亿公里,相比之下,格利泽 581g 离恒星太近了,很容易被潮汐锁定。

这颗行星被潮汐锁定后,自转周期与公转周期相同,这意味着它始终只有一面对着恒星。如果这颗行星上存在生命,那么它们很可能大量存在于「晨昏线」附近。

探索其他类地行星不仅可能为我们寻找其他生命迹象提供线索,也有助于推动科技发展。相信在未来,我们对其他类地行星的探测能力将不断提高,获取的信息也将更加精确。