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温度适宜可能有水,是地球的24倍大,开普勒22b适合人类居住吗?

2024-09-04科学

在大概距离地球 638 光年之处,说不定还有一个跟地球像双胞胎似的兄弟呢。

2009 年 5 月,美国国家航空航天局(NASA)的那些天文学家,通过开普勒太空望远镜首次观测到了它的凌星情况。

2011 年 12 月,天文学家最终确定了这颗行星是存在的,还在天体物理学杂志上发表了和它相关的文章。

它就是到现在为止,人类找到的最适合居住的系外行星当中的一个,叫开普勒 - 22b 。

【开普勒22b (Kepler-22 b)】

开普勒 22b 是处在类太阳恒星宜居带里的一颗行星。因为在宜居带里,开普勒 22b 的表面或许有液态水存在。

由于宜居带里的温度正合适,既不太热,水不会蒸发得太快,也不太冷,水不会结冰,所以开普勒 22b 被科学家叫做「水世界」,或者「海洋行星」。

开普勒 22b 的半径是地球的 2.4 倍,体积比地球大了十多倍,属于「超级地球」(超级类地行星)那一类。不过开普勒 22b 的质量还有行星表面的构成,现在还不清楚。

因为开普勒 22b 体积特别大,所以有的科学家觉得,它大概很难有生命存在。它可能更像海王星,不像地球,有着岩石的核心,而且表面也许全是液态海洋。

不过只要有水流的地方,就有可能存在生命,那开普勒 - 22b 到底有没有生命呢?能变成适合人类居住的第二个地球不?

【开普勒-22b的宜居性】

关于开普勒 22b 适不适合居住的问题,咱们能从下面这三个方面进行分析。

温度:要说行星适不适合居住,头一个决定因素就是温度。温度能决定物质是固体、液体还是气体的状态。

那太阳系里行星的温度,主要看这颗行星跟太阳的距离咋样。通常来讲,行星离太阳越近,温度就越高,要是离得远,温度就越低。温度一高,行星散发的辐射量也就跟着大了。

因此咱们能依据行星的辐射量还有反射率(就是物体反射的辐射能量在总辐射能量里所占的百分比),算出它的温度。

咱们都清楚,白色能反射光,黑色会吸收光。就说一颗全是白色的行星,要是它的反射率是 1 ,那就表示照到这行星上的所有光线,最后都会被反射到太空去,所以这颗行星的温度肯定很低。

可要是有一颗整个都是黑色的行星呢?它的反射率是 0 呀,这就表示照到这颗行星上的所有光线都会被它给吸进去,那这颗行星的温度或许会特别高。

据美国宇航局科学家的数据,开普勒 - 22b 表面温度大概是 295 K,也就是 21.85°C,差不多 22℃呢,你得知道,地球表面平均温度才 15°C。

所以啊,21.85°C 那肯定是个温暖舒服的温度,对人类生存可太合适啦。

开普勒 - 22b 温度是这样,那就说明它肯定是颗特别暗淡的行星,暗得咱们用肉眼根本看不见,因为大部分照向它的光线都被吸收了。

不过分析温度这个因素的时候,咱们得把开普勒 -22b 的大气层状况结合起来看。

要是开普勒 - 22b 没有大气层的话,它表面的温度就不会是暖和的 21.85°C 啦,得是零下的(-11°C)。

另外,要是开普勒 - 22b 跟地球似的受到温室效应的作用,那也会对它的温度产生影响。

大气层:大气层在研究行星是否适合居住这方面是另一个关键因素。像地球的大气层,对人类的生存帮助很大。

它给咱们供应着呼吸要用的氧气,使咱们不被太阳辐射伤到,拦住了陨石的攻击,把地表温度保持住了,也避免了水分跑掉。

要知道有大气层的好处那是明摆着的,要是开普勒 - 22b 有大气层,那就意味着它有生命的可能性会更大,也更适合人类去住。

毕竟生命对其生存的环境要求特别高,而大气层对维持环境稳定,那可是相当重要。

但不是所有行星都有大气层,那啥样的行星没有大气层呀?一类是像月球这种真正的岩石行星,还有一类是离太阳、离中心恒星很远的行星。

就算这些行星一直能产生气体,可它们气体的密度以及气体的总含量,都没法让它们形成大气层,或者形成能被探测出来的大气层。

现在因为缺少这颗行星相关的大气和成分的信息数据,所以咱还没法确定开普勒 22b 到底有没有大气层。

决定行星是否宜居的第三个关键因素在于其母星的变化情况。

开普勒 22b 的母星是开普勒 22,处在天鹅座。开普勒 - 22b 跟母星的距离是 0.85 天文单位,一个天文单位差不多是 1.496 亿千米,也就是 1.2716 亿千米。

每颗行星都有对应的母恒星,不过恒星年龄大了,就会更亮,所在的宜居带位置会变大还会往外挪,恒星这样的变化,也会对绕着它转的行星产生影响。

因为宜居带一直往外移,所以在很久以后,开普勒 - 22b 就不适合居住啦。

不过呢,好在开普勒 - 22b 在它所属恒星宜居带的内边缘那一块儿,所以从宜居带挪到轨道外头,一直到它不适合居住,这个过程挺长的,也许得经历好几亿年,甚至几十亿年呢。

就上面这些不确定的情况来说,现在就讲开普勒 -22b 是颗适合居住的类地行星,那可太早啦。

虽说当下咱们拿不出足够的证据表明开普勒 -22b 真有生命,可鉴于开普勒 -22b 和太阳系有好多相似的地方,这颗系外行星还是有孕育出生命的可能,值得盼着点。