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什麼是“宜居帶”,用它來做尋找地外文明的標準真的合適嗎?

宇宙是一個極為浩瀚的存在,目前科學家普遍認為宇宙起源於大約138億年前的“大爆炸”,宇宙誕生以來不停地在進行膨脹,宇宙中的所有天體也在不停的運動變化中。隨著人類科技水平的發展,人類對於宇宙的認識也不斷深入,當然目前人類對於宇宙進行探索的主要手段還是利用望遠鏡進行觀測,特別是對於太陽系以外的天體,我們只能透過望遠鏡進行觀測,目前還沒有任何探測器到達太陽系以外的其他恆星系統。

什麼是“宜居帶”,用它來做尋找地外文明的標準真的合適嗎?

太陽系和開普勒186恆星系統宜居帶位置

人類探索宇宙的一大重大課題就是“地外文明”的探索,或者是“地外生命”的探索,我們發現太陽所在的銀河系中,大約擁有超過1200億顆恆星,而宇宙中像銀河系那樣的星系數量不計其數,目前我們能夠探測到的河外星系數量在100億個以上。所以,在這樣海量的資料基礎上,我們絕對有理由相信地球並不是宇宙中唯一擁有生命的星球,但是我們如何尋找那些遙遠的類似地球的“類地行星”呢?

什麼是“宜居帶”,用它來做尋找地外文明的標準真的合適嗎?

尋找地外文明的出發點,我們是基於地球的生命保障條件,地球擁有適宜的溫度、適宜的大氣層以及液態水,這些條件很大程度得益於地球和太陽之間合適的距離,地球距離太陽大約1。5億千米,從而保證了地球平均氣溫在15℃,而距離太近的行星溫度太高,距離太遠的行星溫度太低,都不適宜生命生存。因此,我們把一顆恆星周圍一定範圍內,在這一範圍內能夠使水以液態水的形式存在,擁有液態水就有很大機率存在生命,所以這一軌道範圍就稱為“宜居帶”。當然,不同恆星的“宜居帶”範圍也不同,釋放能量強的恆星,其宜居帶範圍就遠;釋放能量弱的恆星,其宜居帶範圍就近。

什麼是“宜居帶”,用它來做尋找地外文明的標準真的合適嗎?

泛黃G型星(諸如太陽)、橙色K型矮星及泛紅M型矮星的宜居帶對比圖

比如,我們太陽系的宜居帶就位於金星和火星軌道之間,金星與太陽的距離近了30%,而火星又遠了50%,我們地球剛好合適。由於行星不發光,所以我們很難觀測到太陽系以外的行星,人類對於地外行星的發現主要是透過“掩星法”來實現的,透過觀測還可以計算出行星的軌道距離,從而能夠確定是不是位於該恆星系統的宜居帶內。如果,行星位於宜居帶內,那麼這顆行星就可能擁有生命,如果行星的體積和質量又比我們地球大,我們就稱這些行星為“超級地球”,目前人類已經發現了上百顆超級地球。

什麼是“宜居帶”,用它來做尋找地外文明的標準真的合適嗎?

超級地球