你覺得宇宙之中會有其他的 「地球」 嗎?可能大部份人都會覺得不可能有其他地球存在, 我們的地球是獨一無二的 。
需要註意的是,這裏指的是與地球相似的行星,並不是絕對的相同。因此如果按照相似來說,宇宙中確實存在著不少地球的 「孿生兄弟」 ,有時候科學家會將它們稱為 超級地球 。下文中我們要介紹的主角,就屬於這一類。
地球
有這樣一顆行星,它與地球之間的距離約為 20光年 ,科學家發現它時非常的激動,因為它被認為 100%有生命存在 。要知道,人類這麽多年的太空探索,除了 尋找新家園 ,就是想看看 宇宙中是否有其它的生物存活 。那麽,這顆行星被100%確定有 生命存在的原因是什麽 ?科學家已經發現這上面的生物了嗎?
與地球相似的星球
接下來,就分別從該行星的發現、科學家判定生命存在的標準以及宇宙中存在的那些 「超級地球」 這三個方面,來為大家解開科學家發現行星 存在生命的謎題 。當然,在了解其原因之前,就讓我們先來看看這顆行星,到底是怎樣被發現的,又有怎樣的特別之處。
超級地球
格利澤581g(Gliese 581g)的發現
許多人在看到格利澤時就會表示,自己對於這個字首很熟悉,似乎科學家在給不少天體命名時都用到了它。沒錯這個字首應該與德國的天文學家 威廉·格利澤 有關,他創造了著名的 格利澤近星星表 ,其中有一顆非常有名的恒星或者說 紅矮星 就是格利澤581。
格利澤581
因此 格利澤581g實際上是位於格利澤581附近的行星 ,它與地球之間的距離為 20.5光年 ,位於天秤座當中,是人類該星系當中就剛發現的第六顆行星。
格利澤581g是在 2010年9月29日由華盛頓卡內基學會和加州大學聖塔克魯茲分校(UCSC)等機構發現並公諸於世的,發現者是斯蒂文·沃格特和保羅·巴特勒。
格利澤581誕生史
首先,我們先來看看格利澤581g的相關數據。從 「三圍」 來說, 格利澤581g 的個頭明顯比地球大一些,其直徑大概是地球的 1.2到1.4倍 ,質素則是地球的 3倍到4倍 ,其圍繞著紅矮星格利澤581 公轉一周大概要37天左右 ,自轉周期與公轉周期是一樣的。更重要的是,它與格利澤581之間的位置,大概為 0.13個天文單位 ,也就是 965萬公裏左右 。
格利澤581在自己星系的位置
其次,科學家對於格利澤581g是否存在仍有爭議。因為前文中提到,人們在格利澤附近已經發現了不少行星。其中發現4顆星星的 日內瓦天文台研究小組 在聽聞UCSC釋出格利澤581g誕生之後,就開始在自己的觀察數據中心搜尋,最終未能發現格利澤581g存在的證據。
為此雙方還展開了激烈的爭論,盡管最終還是有爭議,但是 格利澤581g 的特殊性已經使人們將目光聚焦在了它的身上。
人們想象的格利澤581
以上就是對於 格利澤581g 基本資訊的介紹,除了「三圍」與地球非常相像以外,似乎看起來也沒什麽特別的。那麽,為什麽科學家就會認為它之上 100%存在生命 呢?
格利澤581g的特別之處
大家都知道, 地球上的生命誕生是極具偶然性的 ,可以說,最初就是有些 化學物質意外發生了反應 ,從而塑造了最初的 「生命種子」 。在談到生命誕生和存活的條件時,不可避免地繞不開 溫度、液態水和大氣 這幾個關鍵條件,這些年人類在造訪 金星、火星 時也是著重探索了這些因素。
人類的探測器與火星
因此,科學家判定 格利澤581g 一定有生命存在也是從這些標準出發的。大家還記得,前文中我們說格利澤581g和其星系恒星格利澤581g的距離嗎?這是一個重點,因為 這個距離使得格利澤581g處在宜居帶當中 ,就和地球在太陽系中的位置類似。
所以,科學家認為處在宜居帶中的格利澤581g的平均氣溫應該在 零下31攝氏度到零下12攝氏度左右 ,這種溫度條件下應該有 大氣和液態水的存在 。至此,生命誕生和生存的三個條件,格利澤581g似乎都滿足了。許多人可能會說,這麽冷就算有生命也早就凍死了。
宜居星球
實際上,科學家所說的生命並不是大家想象中 「活蹦亂跳」 的生物,而可能是 一種單細胞生物或者是黴菌 。簡言之,這裏的生命就像是最早地球上出現的 「生命種子」 一樣,只要有種子存在,它就有發芽成長的機率,生命之花也終會誕生。
一次訪談中,發現者史蒂芬·沃特被問及格利澤581g上是否可能存在生命的問題,他表示:「我不是生物學家,也沒在電視上演過這個角色,但從生命的軔性與習性上來看,我認為格利澤581g上存在生命的機會是100%。」
再者,大家可能不太了解 紅矮星 這類恒星。與太陽相比起來,紅矮星不僅個頭小,散發的能量也很少。但是,它有幾個巨大的優勢,第一就是紅矮星在宇宙當中的數量很多,因此把它作為 替代太陽 的主要目標更合適。第二 紅矮星是宇宙中著名的「長壽星」 ,這就意味著在它的附近不需要擔心它會 早早將自己燃燒殆盡 ,步入衰老。
紅矮星
因此, 格利澤581g 所處星系的恒星屬於 紅矮星 ,就使得它更容易成為 人類備選移民的目標 ,且條件也會和地球更加相似。此外, 格利澤581g的表面是由巖石組成的 ,相較於過去人類在太陽系發現的 「冰凍之星」 顯然它和地球更加相似。
科學家在研究宇宙行星的過程之中,專門設計了 「評估系統」 ,從行星的 密度、體積、與主序星的距離 以及是否有大氣和液態水等方面,來給它們打分,得出 哪些行星最適合人類居住或者說最像地球 。
目前發現的一些與地球相似的星球
綜合評價之後,格利澤581g以0.49分,格利澤581d以0.43分列居外星生命宜居星球榜首和第二。太陽系內的土衛六 「泰坦」獲得最高分0.64分,火星0.59分,木衛二「歐羅巴」0.47分。
可見,在諸多的 「超級地球」 當中, 格利澤581g 確實非比尋常,也難怪科學家會對它這樣有信心。不過,許多人覺得科學家總是以 「液態水」 的存在當做判定宜居行星或者生命存在的證據有些偏激,難道說就不能從別的標準出發來觀察判定嗎?實際上是有的,接下來就帶大家看看,科學家探尋外星生命的時候,還會尋找哪些線索。
外星生命
探尋外星生命時的「其他線索」
盡管我們總將水當成生命之源,但是多年的探究結果顯示, 像地球這樣分布著廣闊液態水的星球基本沒有 。所以久而久之,許多科學家表示, 不應該將水當成尋找外星生命的唯一線索 ,我們應該將思維開啟,試圖去尋找別的線索。那麽,還有哪些線索或許能證明生命存在?
水被譽為生命之源
首先就是 磷 ,為什麽這麽說呢?因為從 去氧核糖核酸 也就是DNA和核糖核酸RNA的主要成分就能看出,磷的參與程度很高。更不用說科學家經過長期研究之後得出一個結論,即6億年前,海 洋中的磷增加或許推動了生物前進演化 。當然, 除了磷還有氮 ,一般它們兩都是一起出現的,畢竟蛋 白質沒有氮根本無法形成 。
去氧核糖核苷酸
其次就是 朦、鈷、鉬 等微量元素,這些元素雖然看著不起眼,但是卻在生命的誕生和演化過程中充當著不可替代的角色。所以,科學家認為,探索過程中關註這些 微量元素也顯得十分必要 。
哈佛大學的天體物理學家馬納斯維·林加姆表示:鉬影響著許多生物體的蛋白質合成、新陳代謝與生長;錳在透過葉綠體的光合作用生成氧氣方面發揮著重要作用;而鈷在新陳代謝方面發揮多種生物學作用。」
蛋白質分子
確實,可能大家也覺得,我們 以地球生命誕生的標準去探索其他星球上的生命有些草率 。畢竟生命的偶然性告訴我們,它誕生和演化可能並不遵從 「固有規律」 ,其存在的形式可能也會有所變化。我們按照地球的標準去找,找到的外星生命可能也與地球上的生命更加相似,畢竟大家 生活的環境都十分相似 。
不論怎樣,還是期待在未來的持續跟進研究中,科學家能在 格利澤581g 之上發現生命存在。不過我們對於地外生命的探索一直遵循著 「廣撒網」 的原則,簡單來說,就是 像格利澤581g這類「超級地球」 ,人類已經找到很多顆了。
人類尋求另外的「地球」
很難說,哪一顆行星在未來會給我們帶來驚喜,不過在開啟它們的 「禮盒」 之前,先讓我們來看看還有哪些行星擠進了 「超級地球」 的行列。
系外超級地球
其他宜居星球
隨著人類科技的發展,我們的觀測手段也更多了,所以現在 發現「超級地球」已經算不上什麽新鮮事了 。超級地球家族的成員正在日益增多,這是件好事,畢竟這就意味著我們發現地外生命的機率提升了,並且這些星球在未來還可能成為人類新的家園。
星際移民
上文之中提到了科學家制定了一套評分標準,其中系外行星中得到最高分的是 格利澤581g, 位居第二的則是格利澤581d。從這兩顆行星的名字就能看出,它們的關系很不一般。 格利澤581d 是在 2007年4月24日 被發現的,且科學家還在 2010年 時接收到了它發出的訊號,不過更多人認為這是噪音。
接受訊號
與格利澤581g相比,它的 公轉軌域要大一些 。所以它的表面溫度應該會更低,如果以太陽系行星類比, 格利澤581g是地球,581d就是火星 。
除了格利澤兄弟之外, 開普勒22b 也是和地球十分相似的行星。不過它的體格要比地球大得多, 質素是地球的40倍左右 。此外,開普勒22b與地球之間的距離也太遠了,足足有 620光年 左右。因此,大部份人還是 更關註和地球之間相距約為20光年的格利澤581g 。
地球與開普勒22b
總之,不論是哪一顆超級地球,它們只是與地球相似而已,而不能將 二者完全等同 。如果從細節來說,我們的地球可能確實是宇宙中 獨一無二的存在 ,因此在別無選擇之前,人類還是要把目光放在 保護地球之上 ,而不是想著拋棄地球尋找新的家園。