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溫度適宜可能有水,是地球的24倍大,開普勒22b適合人類居住嗎?

2024-09-04科學

在大概距離地球 638 光年之處,說不定還有一個跟地球像雙胞胎似的兄弟呢。

2009 年 5 月,美國太空總署(NASA)的那些天文學家,透過開普勒太空望遠鏡首次觀測到了它的淩星情況。

2011 年 12 月,天文學家最終確定了這顆行星是存在的,還在天體物理學雜誌上發表了和它相關的文章。

它就是到現在為止,人類找到的最適合居住的系外行星當中的一個,叫開普勒 - 22b 。

【開普勒22b (Kepler-22 b)】

開普勒 22b 是處在類太陽恒星宜居帶裏的一顆行星。因為在宜居帶裏,開普勒 22b 的表面或許有液態水存在。

由於宜居帶裏的溫度正合適,既不太熱,水不會蒸發得太快,也不太冷,水不會結冰,所以開普勒 22b 被科學家叫做「水世界」,或者「海洋行星」。

開普勒 22b 的半徑是地球的 2.4 倍,體積比地球大了十多倍,屬於「超級地球」(超級類地行星)那一類。不過開普勒 22b 的質素還有行星表面的構成,現在還不清楚。

因為開普勒 22b 體積特別大,所以有的科學家覺得,它大概很難有生命存在。它可能更像海王星,不像地球,有著巖石的核心,而且表面也許全是液態海洋。

不過只要有水流的地方,就有可能存在生命,那開普勒 - 22b 到底有沒有生命呢?能變成適合人類居住的第二個地球不?

【開普勒-22b的宜居性】

關於開普勒 22b 適不適合居住的問題,咱們能從下面這三個方面進行分析。

溫度:要說行星適不適合居住,頭一個決定因素就是溫度。溫度能決定物質是固體、液體還是氣體的狀態。

那太陽系裏行星的溫度,主要看這顆行星跟太陽的距離咋樣。通常來講,行星離太陽越近,溫度就越高,要是離得遠,溫度就越低。溫度一高,行星散發的輻射量也就跟著大了。

因此咱們能依據行星的輻射量還有反射率(就是物體反射的輻射能量在總輻射能量裏所占的百分比),算出它的溫度。

咱們都清楚,白色能反射光,黑色會吸收光。就說一顆全是白色的行星,要是它的反射率是 1 ,那就表示照到這行星上的所有光線,最後都會被反射到太空去,所以這顆行星的溫度肯定很低。

可要是有一顆整個都是黑色的行星呢?它的反射率是 0 呀,這就表示照到這顆行星上的所有光線都會被它給吸進去,那這顆行星的溫度或許會特別高。

據美國太空總署科學家的數據,開普勒 - 22b 表面溫度大概是 295 K,也就是 21.85°C,差不多 22℃呢,你得知道,地球表面平均溫度才 15°C。

所以啊,21.85°C 那肯定是個溫暖舒服的溫度,對人類生存可太合適啦。

開普勒 - 22b 溫度是這樣,那就說明它肯定是顆特別暗淡的行星,暗得咱們用肉眼根本看不見,因為大部份照向它的光線都被吸收了。

不過分析溫度這個因素的時候,咱們得把開普勒 -22b 的大氣層狀況結合起來看。

要是開普勒 - 22b 沒有大氣層的話,它表面的溫度就不會是暖和的 21.85°C 啦,得是零下的(-11°C)。

另外,要是開普勒 - 22b 跟地球似的受到溫室效應的作用,那也會對它的溫度產生影響。

大氣層:大氣層在研究行星是否適合居住這方面是另一個關鍵因素。像地球的大氣層,對人類的生存幫助很大。

它給咱們供應著呼吸要用的氧氣,使咱們不被太陽輻射傷到,攔住了隕石的攻擊,把地表溫度保持住了,也避免了水分跑掉。

要知道有大氣層的好處那是明擺著的,要是開普勒 - 22b 有大氣層,那就意味著它有生命的可能性會更大,也更適合人類去住。

畢竟生命對其生存的環境要求特別高,而大氣層對維持環境穩定,那可是相當重要。

但不是所有行星都有大氣層,那啥樣的行星沒有大氣層呀?一類是像月球這種真正的巖石行星,還有一類是離太陽、離中心恒星很遠的行星。

就算這些行星一直能產生氣體,可它們氣體的密度以及氣體的總含量,都沒法讓它們形成大氣層,或者形成能被探測出來的大氣層。

現在因為缺少這顆行星相關的大氣和成分的資訊數據,所以咱還沒法確定開普勒 22b 到底有沒有大氣層。

決定行星是否宜居的第三個關鍵因素在於其母星的變化情況。

開普勒 22b 的母星是開普勒 22,處在天鵝座。開普勒 - 22b 跟母星的距離是 0.85 天文單位,一個天文單位差不多是 1.496 億千米,也就是 1.2716 億千米。

每顆行星都有對應的母恒星,不過恒星年齡大了,就會更亮,所在的宜居帶位置會變大還會往外挪,恒星這樣的變化,也會對繞著它轉的行星產生影響。

因為宜居帶一直往外移,所以在很久以後,開普勒 - 22b 就不適合居住啦。

不過呢,好在開普勒 - 22b 在它所屬恒星宜居帶的內邊緣那一塊兒,所以從宜居帶挪到軌域外頭,一直到它不適合居住,這個過程挺長的,也許得經歷好幾億年,甚至幾十億年呢。

就上面這些不確定的情況來說,現在就講開普勒 -22b 是顆適合居住的類地行星,那可太早啦。

雖說當下咱們拿不出足夠的證據表明開普勒 -22b 真有生命,可鑒於開普勒 -22b 和太陽系有好多相似的地方,這顆系外行星還是有孕育出生命的可能,值得盼著點。