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30公斤变90公斤,新发现的超级地球,相当于地球质量的三倍

2024-08-11科学

地球的规模有限,然而人类的数量却将持续增长。

终有一日,人类于地球之上会遭遇严峻的生存困境,诸如能源耗尽、环境恶变以及人口稠密等,此皆为未来定然要面对的难题。我们无能力对地球予以重新塑造,故而未来必定会离开这一孕育人类的摇篮,前往新的栖息之地。

宇宙广袤无垠,地球仅是其中极为普通的一颗星球,寻觅一个与地球相仿且适宜生命栖息的行星,貌似并非难事。近期,科学家再度发现了一颗与地球高度相近的星球——K2 - 415b 。

K2 - 415b 距我们 72 光年,其于 2017 年便现身于现已停用的开普勒太空望远镜的数据里,而后开普勒太空望远镜的继任者「苔丝」望远镜对其存在予以了更进一步的确认。

K2 - 415b 乃是开普勒太空望远镜运行期间所发现的与地球最为相似的行星。该行星不仅具备大气层,其半径约为地球的 1.015 倍,近乎达到理想的地球比例状态。

自上世纪八十年代起至当下,人类已探寻到逾五千颗系外行星。此发现一方面有助于人类洞悉宇宙的演进,另一方面可为人类未来的迁徙找寻适宜的落脚处。然而,其中多数行星的状况欠佳,它们通常极为庞大,属如木星般的气态行星,仅有少量为与地球类似的岩石星球,但其体积亦远超地球。

K2 - 145b 这类与地球大小近乎等同的行星,当前仅此一例,这在一定程度上与人类观测技术尚不完善有关。

行星本身无法发光,唯有恒星之光投射于其,行星方可反射出些许微弱光亮。然而,以人类的观测视角来看,行星反射的光会被恒星之光掩盖,故而发现系外行星并非易事。

当下,科学家运用最为频繁且成效显著的一种观测手段为凌日法。当某颗行星运行至其母恒星与地球之间时,该行星会遮挡部分母恒星发出的光,从地球的视角来看,恒星的亮度貌似有所减弱。倘若持续进行观测,且这种亮度的变化呈现出周期性规律,那么则表明在该恒星的周边很可能存在一颗环绕其运行的行星。

凌日法具有简便的优势,且可借由光变曲线测定目标行星的大小,然而其亦存在显著局限性,仅当行星轨道与地球观测点对齐时方可发挥作用,并且倘若行星过小,致使其对恒星造成的光变过于微弱,我们则难以进行观测。

TESS 探测器通过凌日法,对太阳周边 200000 颗最为明亮的恒星予以扫描剖析,迄今已发觉 6100 余颗候选系外行星,经与其他搜寻方式相互校验后,业已确认 3000 颗系外行星,而 K2 - 415b 乃是 K2 任务从 M 矮星 K2 - 415 的光变曲线里辨识出的。

确定 K2 - 415b 的大小后,研究人员着手剖析其质量,依据母恒星受 K2 - 415b 引力作用的摆动幅度,最终判定该行星质量为地球的三倍。此行星与地球大小近乎一致,这表明在 K2 - 415b 上所承受的重力约为地球的三倍。

倘若我们栖居于 K2 - 415b,我们的行动能力会受到极大限制。宇航员身着重 30 公斤的宇航服登陆时,其重量会变为 90 公斤,此重量对于人类这一中型哺乳动物极具危险性,会使内脏与骨骼承受更高的负荷及压力。若该星球存有动植物,它们的体型必然会比地球上的同类小众多。

凌日周期表明 K2 - 415b 的公转周期仅为四天,此意味着它与恒星的距离极为接近。K2 - 415b 所围绕的恒星为 M 型红矮星,其质量仅为太阳的 16%,故而该恒星表面温度远低于太阳。从轨道角度而言,K2 - 415b 甚至位于宜居带的边缘。

太阳系中存在这样一颗行星:金星,其具有大气层,位于宜居带内,且与太阳距离较近。

然而,显而易见的是,金星不适宜地球生物居住,其温度达 475℃,甚至比距离太阳更近的水星还要炎热,此般温度能够让铅熔化。

通常认为,水星理应是太阳系中最热的行星,然而金星拥有由二氧化碳构成的浓密大气层。二氧化碳作为温室气体,会吸收地面的长波辐射,并释放出更长的长波辐射,致使地面温度上升,且大气层本身具有保温功效,从而形成了金星现有的状况。

倘若 K2 - 415b 的状况与金星相仿,那么其很可能同金星一样,为一个熔岩之界。

宇宙中存在诸多与地球类似的行星,其中部分行星的生存条件或许优于地球。我们所遭遇的首要难题并非难以觅得适宜的星球,而是航天器的行进速度过于迟缓。

这致使难以向目标星球发射探测器以展开详尽的实地勘察,明确星球的实际状况,即便日后寻得适宜的星球,我们亦难以逾越动辄数十或数百光年的间距。