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格利澤581g是顆怎樣的星球?為何科學家認定它100%存在生命?

2024-10-11科學

在古代,由於科技落後,我們的祖先無法解釋人類的起源,只能憑借豐富的想象力來「創造」人類的起源。

比如在中國的歷史上,流傳著許多富有神話意味的故事,比如「女媧造人」「盤古開天辟地」和「神農嘗百草」。

不僅是在中國,其他國家和宗教在古代也對人類起源進行了各種想象,比如「上帝造人」的神話傳說,都是人類對自身起源的美好想象。

不過,人類文明發展到今天,科技進步讓我們明白,人類是大自然的產物。

【星球上的生命】

在過去的 46 億年裏,地球從一團星雲逐漸發展成了如今生機勃勃的星球。但其實,地球在宇宙中存在了很久之後,表面才開始出現生命。

原始生命可能誕生在原始海洋中。考古發現最早的生物是生活在 6.35 億年前的歐巴賓海蠍。

這些單細胞生物在原始海洋裏日復一日地待在海底,透過微弱的光合作用改變著地球的大氣環境。

單細胞生物的出現為地球生命的存在提供了必要條件——氧氣。正是因為有了氧氣的積累,地球上的生物才開始不斷演化,最終形成了今天豐富多彩的生命世界。

在地球上,人類的歷史有多久了?人類是何時出現的?也許有人會對此產生疑問。答案是否定的,人類的起源可以追溯到大約 5000 萬年前。

據考古發現,5000 萬年前,靈長類動物開始在地球上活動。體型小、沒什麽體能優勢的靈長類動物,當初肯定不會想到,自己的後代能在猛獸環伺中脫穎而出,發展到今天這種地步。

人類是地球上唯一擁有智慧的生命,而人類的智慧可以孕育出生命,這是完全不同的兩個概念。

宇宙中有數不清的星球,我們也一直在尋找其他星球上是否存在生命,甚至是智慧生命。

在不斷探索宇宙的過程中,科學家們發現了一顆名為格利澤 581g 的行星。該行星的發現者之一、物理學家史蒂芬·沃特教授曾說過:

格利澤 581g 存在生命的機會極大,我對此深信不疑。

【行星格利澤581g】

為了研究方便,科學家們把太陽系以外的行星叫做系外行星,格利澤 581g 就是一顆系外行星。2010 年 6 月,美國加州大學的研究小組宣布在格利澤 581 星系發現了一顆類似地球的行星。

以下是覆寫後的文章:大家都知道,地球是一顆行星。其實,太陽系裏還有很多和地球長得差不多的行星,它們被稱為類地行星。類地行星的表面主要是由巖石組成的,而且它們的內部結構和地球差不多,都是由矽酸鹽巖石構成的。

根據觀察人員提供的數據,這顆和地球體積相近、公轉軌域位於生命宜居帶的行星格利澤 581g,很可能存在液態水。

格利澤 581g 是一顆環繞紅矮星格利澤 581 執行的行星,它位於天秤座,距離地球約 20.5 光年。然而,並非所有科學家都認同它的存在,甚至有一部份科學家對此表示懷疑。

這主要是因為目前我們觀測系外行星的手段還比較原始,如果要觀測太陽系外的行星,只能透過該星系的恒星來判斷是否有行星。具體方法有兩種。

首先,我們可以觀察恒星是否閃爍。如果恒星的顏色變暗了,那就說明可能有行星在繞著恒星轉,擋住了我們的視線。這樣,我們就能發現有行星繞著恒星轉了。

如果發現恒星位置發生變化,那麽這顆恒星很可能有行星在圍繞其旋轉,因為行星的重力會導致恒星自轉軸發生擺動。

我們可以根據這兩個觀測結果來獲取想要的行星數據。但是英國天文學家觀測並推算後認為,紅矮星 Gliese 581 的第六顆衛星格利澤 581g 可能並不存在。

天文學家利用光譜儀測算出了紅矮星 Gliese 581 的其他五顆行星的公轉周期,並將其與第六顆行星 Gliese 581g 的公轉周期進行對比。

按照公轉周期的規則,格利澤 581g 不太可能存在。另外,還有天文學家表示,他們還沒有在格利澤 581 的宜居帶發現任何行星。

但美國科學家用高分辨率蠅眼探測器(HiRes)研究後證實,格利澤 581 存在 6 顆行星的準確率高達 99.9978%。

這一科研結果表明,Gliese 581 星系中可能存在一顆適宜生命繁衍的類地行星。

【星球繁育生命的條件】

如果想讓生物繁衍下去,那麽這個天體必須滿足很多條件,雖然目前還沒有證據表明所有生物都必須依賴於與地球化石相同的資源。

不過,想產生碳基生命,就需要水和氧氣等資源。所以,到現在為止,只有地球上才有生物,因為地球上的溫度和資源都適合生物居住。

生命在地球上誕生並繁衍,與太陽系中恒星的穩定有很大關系。太陽源源不斷地為地球提供光和熱,使地球溫度適宜,也使地球與太陽保持著合適的距離,不至於過熱或過冷,這對碳基生命的存在至關重要。

太陽系中的行星都具有共面性和同向性,無論是大是小。地球之所以有適宜的溫度,是因為它的體積恰到好處,可以吸引大量氣體聚集,形成一層保溫隔熱的大氣層。

我們的星球在宇宙中得天獨厚,溫度適宜使得水資源得以形成水汽,最終孕育出原始大洋。然而,在宇宙中,小行星或隕石撞擊天體的事件時有發生。不過,我們的地球有木星這個天然的「保護傘」,為我們擋住了許多來自太空的「不速之客」。

木星像一個天然的衛士,保護著地球。它的重力吸引了無數可能撞擊地球的小行星和隕石,保護了我們的家園。科學家發現了一顆和地球體積相似的行星。

據觀察團隊提供的數據,我們可知格利澤 581g 的半徑約為地球的 1.2 到 1.4 倍,且密度與地球相似,這表明它可能也是一顆巖石行星。

格利澤 581g 的密度和地球差不多,體積比地球大,它的重力也應該比地球大,所以它吸引的氣體應該比地球多,大氣層也應該比地球厚。

大氣層的主要作用是保溫隔熱,例如太陽系中的水星,因為星球表面完全沒有大氣層,所以在太陽直射時無法阻擋強烈的紫外線。

這顆星球沒有太陽直射,溫度驟降,所以很難有生命存活。大氣層對生命的誕生非常重要,這也是科學家認為格利澤 581g 可能存在生命的原因。

目前無法確定格利澤 581g 行星上是否有氧,但氧氣並不是生物存在的必需條件,因為地球上也有很多厭氧生物,它們無需氧氣也能生存。

【天體的區分】

宇宙中有成千上萬的天體,我們人類能觀測到的只是一小部份。雖然夜晚能看到的星球基本都在銀河系內,但銀河系外還有很多星球,我們肉眼無法觀測到。

在浩瀚的宇宙中,星星們閃爍著各自的光芒。為了更好地區分它們,我們將它們分為恒星、行星和衛星三種。在晴朗的夜晚,我們可以看到無數閃爍的星星。這些星星中,絕大多數都是恒星,它們能夠自行發光發熱。而行星則是圍繞恒星執行的天體,自身不能發光,只能反射恒星的光芒。雖然也有極少數行星能夠像恒星一樣發光,但這種情況非常罕見。

最近的恒星是太陽,雖然我們用肉眼看太陽不大,但實際上它非常龐大,離我們也很遙遠。太陽之所以能發光發熱,是因為它的表面和內部一直在進行核聚變。

如果核心的核聚變停止了,這顆恒星就會熄滅,逐漸消失在宇宙中。人類將那些明亮的恒星劃分成星座和星群。

每個星座和星球都有自己的名字,通常是以該天體中心發光的恒星來命名的。比如我們所在的太陽系,它的中心天體就是太陽。

天體移動,被稱行星。要成行星,須符三條件:1. 繞日運轉。2. 質素足夠大,以克服固體應力而達到流體靜力平衡的形狀(近於球體)。3. 清空了所在軌域上的其他天體。

如果想成為一顆合格的行星,首先得滿足自身質素足夠大這一條件,因為只有這樣,它才能克服固體重力,達到流體靜力平衡的狀態。其次,它還得圍繞恒星運轉。最後,它還得滿足自身軌域附近不存在比它體積更大的天體這一要求。

這類天體才會被叫做行星。行星自身不發光,且繞著恒星有規律地自轉和公轉,所以古代人常認為地球是宇宙的中心。

現在大家都知道,地球並不是太陽系的中心。從地球表面觀測太空時,我們會看到所有天體都在圍繞著地球轉,這種現象讓人們誤以為地球是宇宙的中心。但實際上,當人類科技發展到一定程度後,我們才發現,太陽系中除了地球,還有其他行星。

衛星是指繞著一顆行星並周期性環繞執行的天體。但是,我們通常也將人造衛星稱為衛星。只是,天然衛星是自然形成的,而人造衛星的發射是為了更好地觀測行星。

經過觀測,太陽系內的八大行星擁有 205 顆衛星。除了水星和金星,其他行星的周圍都有衛星在圍繞它們運轉。

【結語】

格利澤 581g 雖然和地球環境很相似,但也存在顯著差異,比如它與所在星系恒星的距離比地球與太陽的距離更近。

格利澤 581g 距離它的「太陽」很近,只有 900 多萬公裏,而我們的地球距離太陽有 1.5 億公裏,相比之下,格利澤 581g 離恒星太近了,很容易被潮汐釘選。

這顆行星被潮汐釘選後,自轉周期與公轉周期相同,這意味著它始終只有一面對著恒星。如果這顆行星上存在生命,那麽它們很可能大量存在於「晨昏線」附近。

探索其他類地行星不僅可能為我們尋找其他生命跡象提供線索,也有助於推動科技發展。相信在未來,我們對其他類地行星的探測能力將不斷提高,獲取的資訊也將更加精確。