当前位置: 华文世界 > 科学

回顾:距离地球约20光年的一颗行星,被认为100%存在生命,是何原因?

2024-10-12科学

你觉得宇宙之中会有其他的 「地球」 吗?可能大部分人都会觉得不可能有其他地球存在, 我们的地球是独一无二的

需要注意的是,这里指的是与地球相似的行星,并不是绝对的相同。因此如果按照相似来说,宇宙中确实存在着不少地球的 「孪生兄弟」 ,有时候科学家会将它们称为 超级地球 。下文中我们要介绍的主角,就属于这一类。

地球

有这样一颗行星,它与地球之间的距离约为 20光年 ,科学家发现它时非常的激动,因为它被认为 100%有生命存在 。要知道,人类这么多年的太空探索,除了 寻找新家园 ,就是想看看 宇宙中是否有其它的生物存活 。那么,这颗行星被100%确定有 生命存在的原因是什么 ?科学家已经发现这上面的生物了吗?

与地球相似的星球

接下来,就分别从该行星的发现、科学家判定生命存在的标准以及宇宙中存在的那些 「超级地球」 这三个方面,来为大家解开科学家发现行星 存在生命的谜题 。当然,在了解其原因之前,就让我们先来看看这颗行星,到底是怎样被发现的,又有怎样的特别之处。

超级地球

格利泽581g(Gliese 581g)的发现

许多人在看到格利泽时就会表示,自己对于这个前缀很熟悉,似乎科学家在给不少天体命名时都用到了它。没错这个前缀应该与德国的天文学家 威廉·格利泽 有关,他创造了著名的 格利泽近星星表 ,其中有一颗非常有名的恒星或者说 红矮星 就是格利泽581。

格利泽581

因此 格利泽581g实际上是位于格利泽581附近的行星 ,它与地球之间的距离为 20.5光年 ,位于天秤座当中,是人类该星系当中就刚发现的第六颗行星。

格利泽581g是在 2010年9月29日由华盛顿卡内基学会和加州大学圣克鲁斯分校(UCSC)等机构发现并公诸于世的,发现者是斯蒂文·沃格特和保罗·巴特勒。

格利泽581诞生史

首先,我们先来看看格利泽581g的相关数据。从 「三围」 来说, 格利泽581g 的个头明显比地球大一些,其直径大概是地球的 1.2到1.4倍 ,质量则是地球的 3倍到4倍 ,其围绕着红矮星格利泽581 公转一周大概要37天左右 ,自转周期与公转周期是一样的。更重要的是,它与格利泽581之间的位置,大概为 0.13个天文单位 ,也就是 965万公里左右

格利泽581在自己星系的位置

其次,科学家对于格利泽581g是否存在仍有争议。因为前文中提到,人们在格利泽附近已经发现了不少行星。其中发现4颗星星的 日内瓦天文台研究小组 在听闻UCSC发布格利泽581g诞生之后,就开始在自己的观察数据中心搜索,最终未能发现格利泽581g存在的证据。

为此双方还展开了激烈的争论,尽管最终还是有争议,但是 格利泽581g 的特殊性已经使人们将目光聚焦在了它的身上。

人们想象的格利泽581

以上就是对于 格利泽581g 基本信息的介绍,除了「三围」与地球非常相像以外,似乎看起来也没什么特别的。那么,为什么科学家就会认为它之上 100%存在生命 呢?

格利泽581g的特别之处

大家都知道, 地球上的生命诞生是极具偶然性的 ,可以说,最初就是有些 化学物质意外发生了反应 ,从而塑造了最初的 「生命种子」 。在谈到生命诞生和存活的条件时,不可避免地绕不开 温度、液态水和大气 这几个关键条件,这些年人类在造访 金星、火星 时也是着重探索了这些因素。

人类的探测器与火星

因此,科学家判定 格利泽581g 一定有生命存在也是从这些标准出发的。大家还记得,前文中我们说格利泽581g和其星系恒星格利泽581g的距离吗?这是一个重点,因为 这个距离使得格利泽581g处在宜居带当中 ,就和地球在太阳系中的位置类似。

所以,科学家认为处在宜居带中的格利泽581g的平均气温应该在 零下31摄氏度到零下12摄氏度左右 ,这种温度条件下应该有 大气和液态水的存在 。至此,生命诞生和生存的三个条件,格利泽581g似乎都满足了。许多人可能会说,这么冷就算有生命也早就冻死了。

宜居星球

实际上,科学家所说的生命并不是大家想象中 「活蹦乱跳」 的生物,而可能是 一种单细胞生物或者是霉菌 。简言之,这里的生命就像是最早地球上出现的 「生命种子」 一样,只要有种子存在,它就有发芽成长的几率,生命之花也终会诞生。

一次访谈中,发现者史蒂芬·沃特被问及格利泽581g上是否可能存在生命的问题,他表示:「我不是生物学家,也没在电视上演过这个角色,但从生命的轫性与习性上来看,我认为格利泽581g上存在生命的机会是100%。」

再者,大家可能不太了解 红矮星 这类恒星。与太阳相比起来,红矮星不仅个头小,散发的能量也很少。但是,它有几个巨大的优势,第一就是红矮星在宇宙当中的数量很多,因此把它作为 替代太阳 的主要目标更合适。第二 红矮星是宇宙中著名的「长寿星」 ,这就意味着在它的附近不需要担心它会 早早将自己燃烧殆尽 ,步入衰老。

红矮星

因此, 格利泽581g 所处星系的恒星属于 红矮星 ,就使得它更容易成为 人类备选移民的目标 ,且条件也会和地球更加相似。此外, 格利泽581g的表面是由岩石组成的 ,相较于过去人类在太阳系发现的 「冰冻之星」 显然它和地球更加相似。

科学家在研究宇宙行星的过程之中,专门设计了 「评估系统」 ,从行星的 密度、体积、与主序星的距离 以及是否有大气和液态水等方面,来给它们打分,得出 哪些行星最适合人类居住或者说最像地球

目前发现的一些与地球相似的星球

综合评价之后,格利泽581g以0.49分,格利泽581d以0.43分列居外星生命宜居星球榜首和第二。太阳系内的土卫六 「泰坦」获得最高分0.64分,火星0.59分,木卫二「欧罗巴」0.47分。

可见,在诸多的 「超级地球」 当中, 格利泽581g 确实非比寻常,也难怪科学家会对它这样有信心。不过,许多人觉得科学家总是以 「液态水」 的存在当做判定宜居行星或者生命存在的证据有些偏激,难道说就不能从别的标准出发来观察判定吗?实际上是有的,接下来就带大家看看,科学家探寻外星生命的时候,还会寻找哪些线索。

外星生命

探寻外星生命时的「其他线索」

尽管我们总将水当成生命之源,但是多年的探究结果显示, 像地球这样分布着广阔液态水的星球基本没有 。所以久而久之,许多科学家表示, 不应该将水当成寻找外星生命的唯一线索 ,我们应该将思维打开,试图去寻找别的线索。那么,还有哪些线索或许能证明生命存在?

水被誉为生命之源

首先就是 ,为什么这么说呢?因为从 脱氧核糖核酸 也就是DNA和核糖核酸RNA的主要成分就能看出,磷的参与程度很高。更不用说科学家经过长期研究之后得出一个结论,即6亿年前,海 洋中的磷增加或许推动了生物进化 。当然, 除了磷还有氮 ,一般它们两都是一起出现的,毕竟蛋 白质没有氮根本无法形成

脱氧核糖核苷酸

其次就是 朦、钴、钼 等微量元素,这些元素虽然看着不起眼,但是却在生命的诞生和演化过程中充当着不可替代的角色。所以,科学家认为,探索过程中关注这些 微量元素也显得十分必要

哈佛大学的天体物理学家马纳斯维·林加姆表示:钼影响着许多生物体的蛋白质合成、新陈代谢与生长;锰在通过叶绿体的光合作用生成氧气方面发挥着重要作用;而钴在新陈代谢方面发挥多种生物学作用。」

蛋白质分子

确实,可能大家也觉得,我们 以地球生命诞生的标准去探索其他星球上的生命有些草率 。毕竟生命的偶然性告诉我们,它诞生和演化可能并不遵从 「固有规律」 ,其存在的形式可能也会有所变化。我们按照地球的标准去找,找到的外星生命可能也与地球上的生命更加相似,毕竟大家 生活的环境都十分相似

不论怎样,还是期待在未来的持续跟进研究中,科学家能在 格利泽581g 之上发现生命存在。不过我们对于地外生命的探索一直遵循着 「广撒网」 的原则,简单来说,就是 像格利泽581g这类「超级地球」 ,人类已经找到很多颗了。

人类寻求另外的「地球」

很难说,哪一颗行星在未来会给我们带来惊喜,不过在打开它们的 「礼盒」 之前,先让我们来看看还有哪些行星挤进了 「超级地球」 的行列。

系外超级地球

其他宜居星球

随着人类科技的发展,我们的观测手段也更多了,所以现在 发现「超级地球」已经算不上什么新鲜事了 。超级地球家族的成员正在日益增多,这是件好事,毕竟这就意味着我们发现地外生命的几率提升了,并且这些星球在未来还可能成为人类新的家园。

星际移民

上文之中提到了科学家制定了一套评分标准,其中系外行星中得到最高分的是 格利泽581g, 位居第二的则是格利泽581d。从这两颗行星的名字就能看出,它们的关系很不一般。 格利泽581d 是在 2007年4月24日 被发现的,且科学家还在 2010年 时接收到了它发出的信号,不过更多人认为这是噪音。

接受信号

与格利泽581g相比,它的 公转轨道要大一些 。所以它的表面温度应该会更低,如果以太阳系行星类比, 格利泽581g是地球,581d就是火星

除了格利泽兄弟之外, 开普勒22b 也是和地球十分相似的行星。不过它的体格要比地球大得多, 质量是地球的40倍左右 。此外,开普勒22b与地球之间的距离也太远了,足足有 620光年 左右。因此,大部分人还是 更关注和地球之间相距约为20光年的格利泽581g

地球与开普勒22b

总之,不论是哪一颗超级地球,它们只是与地球相似而已,而不能将 二者完全等同 。如果从细节来说,我们的地球可能确实是宇宙中 独一无二的存在 ,因此在别无选择之前,人类还是要把目光放在 保护地球之上 ,而不是想着抛弃地球寻找新的家园。