在过去二百年中,人口增长率是指数级的,即每年人口以相同比例增长。目前这一数值约为1.9%。这听起来可能不是很多,但它意味着,每四十年世界人口就会翻一番。
这样的指数增长不能持续到下个千年。到2600年,世界将拥挤得 “摩肩擦踵”,这也是为什么科学家想要去寻找另一个“地球”的原因。
除此之外,推动人类寻找另一个地球很重要的原因就是,人类却已经发展到能够脱离母星在宇宙中行走的程度,那么在这种情况下,宇宙中真的只有人类这一种智慧生命吗?
什么是宜居星球
目前,科学家认为生命宜居星球的最核心要素之一就是水,因为人类离不开水,我们的地球表面 70%以上是水,因而地球有水行星之称。地球上各种生命包括人类的祖先均来源于水, 试管胎儿仍需要在母体羊水中成长;人体的 60%是液 体, 其中主要是水; 水对人体健康至关重要,一旦 失去体内水分 10%,生理功能即严重紊乱; 如果失去水分 20%,人很快就会死去。总之,水是一切生命之源。既然生命离不开水, 搜寻地外生命的实质就是搜寻液态水。
除此之外,生命存在的一个宏观因素是行星到中心恒星 (例如太阳)的距离。这里所说的生命当然不仅局 限于具有智能的高等生物,也包括细菌等微生物在内。我们的地球姊妹——金星,它距离太阳太近, 其高温的表面不可能保存液态水,而在地球外侧的 火星距离太阳又偏远,其表面的水常常冻结成冰。 地球表面因覆盖着大量的液态水而属于“海洋型行 星”,而金星和火星表面基本上覆盖着陆地故属于 “陆地型行星”。所以说在太阳系内,能够存在液态 水的区域便只局限于金星公转轨道和火星公转轨道 之间的这个狭窄环形带,只有公转轨道位于这个环 形带内的行星表面才可能有液态水存在。科学家们把这个区域叫做“生命宜居带”,地球恰好就位于这个宜居带之内,在太阳系八颗行星中,惟独地球上 存在着大量的液态水。
所以总结来说,所谓“生命宜居星球”,指的是某颗行星处于距离该行星系的中心恒星远近合适的区域,在这一区域中, 由于恒星传递给行星的热量适中,行星上既不太热也不太冷, 且能够确保存在液态水,水是出现生命的关键因素。我们也把这样的星球称之为“超级地球”。
那在“宜居星球”之上的,还有超级宜居星球条件,它不仅更适合生命的出现,而且更适合生命长期发展的星球。
例如,一些“超宜居星球”围绕着K型恒星运行。这些恒星被定义为质量小于太阳的主序星,但更具有长期稳定性。
在银河系主要存在三类恒星:G型类日恒星;质量比太阳小、温度比太阳低的K型矮星;比K型矮星更暗、温度更低的M型红矮星。K型矮星相对G型类日恒星来说更“温柔”一点,没有活跃的磁场产生强X射线和紫外线辐射以及高能爆发,因此,它们爆发耀斑的频率很低,其行星受到的致命X射线辐射也弱得多。宜居带的行星有更漫长和更稳定的生命进化条件,对于生命来说,它比太阳这样的G型类日恒星更合适生存。
人类已发现24颗超宜居星球
目前,美德两国研究人员在对行星年龄、质量、体积、表面温度、是否有水、与恒星距离等条件进行比对后,最终从4500颗已知地外行星中筛选出了24颗“超宜居”行星。这些行星距离地球均超过100光年,它们围绕旋转的恒星寿命比太阳长且变化更慢,因而生命体或许更容易在这些星球生长。
不过,没有一颗行星能满足所有“超宜居”条件,但一般能满足4个条件,意味着生命体可能在那里生活得比在地球更舒适。
不过,这些星球虽然比地球更为完美,但是科学家担心在那些相对宜居的超级地球可能存在未知的高级文明。
而即使不存在高级文明,以人类现有的科技,还是没有办法前往的,以目前人类科技发展的速度来看,人类可能一辈子都无法飞出太阳系,到达这些宜居星球,太阳系的最外围奥尔特云距离地球有1光年之远, 1光年大约等于9460730472580800米。
目前人类航天器飞的最远距离的是美国的旅行者号,速度大约是每秒16千米过一点,从1977年飞行,到现在已经过了43年,它还至少还要飞上520年的时间才能抵达奥尔特云。
虽然人类没有办法前往这些超宜居星球,但是它们的发现,似乎也在告诉人类,我们在宇宙中并不孤单。
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