小行星带的星球有适合人类人类可以居住的星球吗

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月球经改造可以比地球更适合人类居住
投稿时间: 10:29
投稿人:王惠鑫
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从表面看,月球表面没有谁和大气,昼夜温差很大,是极不适合人类居住的地方。但是,另一角度现在来看月球表面亿万年都没有太大的变化,说明现在月球表面很稳定,几乎没有地震,火山喷发;因为月球相对于最近的地球自转是同步的,一面一直朝向地球,固体潮汐现象极小;月球表面比地球表面要稳定得多。
试想一下,地球北方地区地下有长年不化的冻土层,即使夏季地表面气温30几摄氏度,甚至有时接近40摄氏度,地下几米的冻土层都不会融化,那是半年的时间,地面土壤保温作用很好。
如果在月球地表面以下数米处进行开发地底人造生态小世界,由于地面下方几米处,昼夜温差已经变得很小,等同于地球表面的温差,月球与原始地球的地质成分应该很像,地下数米深的地方应该可以提取出一些水分和提取出月球土壤中未分离出来的大气成分,这样就可以就地取材建造月球上的生态小世界,要求这个生态小世界提取出来的水分和大气一直封闭于地表面底下,这样既有地表土层压力使大气具有与地球一样的大气压,同时又有水分,土壤,一个生态小世界雏形很容易形成,不需要从地球携带水和土壤,只要带上一些建造生态小世界的植物种子,动物胚胎、卵等就可以了。一旦建成稳定的月球生态小世界,由于月球上可能上万年都不会发生一次地震,所以在月球生生活危险很小,很稳定。只是需要一个人造小太阳在小生态里按时明灭来完成生态循环所需的能量循环,当然这个生态小世界里面一定要有温差,地势差,形成风雨雷电等的能量循环,由于其地表层隔绝了宇宙射线的伤害,这里生活或许更长寿,由于重力系数是地球的六分之一,很可能人类及动植物发育会巨大起来,甚至恐龙类巨大型动物会逐渐衍生回来。
上图是我画的月球适合居住层示意图,一个个人造生态小世界独立存在,并能互相联系。
或许月球与地球相对运动潮汐导致后来月球背面地下有巨型地下空腔层,是由于早期月球岩浆层活动导致气泡及水等从岩浆中分离出来由于地表极难发生地震,所以大部分空气和水被淤积在地表面以下形成了天然的适合生物居住环境,也或许那里已经有了地底生物甚至智慧生物或远古人类已经登月生活也说不一定,嫦娥奔月的传说也许是对真实历史的一种传说形描述。
如果月球背面层地下有现成的适合居住地下环境,而现在还没有生成高级生态的话,完全可以在不破坏封闭状态的情况下建造人造小太阳,形成类地球生态,然后进行月球移民。
也可以在太阳系小行星带上寻找能够提取分离出水,土壤,大气的稍大行星,进行就地改造建造生态小世界。为未来超远距离星空旅行做实验做准备。
宇宙星空的星球上表面上看起来没有生机不等于地下就没有,地下极有可能形成适合生物居住的环境来的,即使距离太阳很远的行星上也有可能,只要地下某部分能形成类似地球这样的适合生物生存的环境。深海中没有阳光同样有生物,其他星球同样如此,地表深处很可能有的生物能够获取能量发光并使植物生长;地球深海就有很多发光生物。
个人认为星空中也许外星生命距离我们很近,不过不在表面。而是在其适合生存的地下某处。萧条之下有生机,只要有适合生物生存的温度条件,水和生长的空间空气,能量达到收支相对平衡,完全能有生物生存,即使还没有业绩容易人为营造出生态小世界。
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对小行星带不可能形成大行星论断的再质疑
原载《中科院科学智慧火花栏目》
投稿时间: 11:02 投稿人:赵菊初 【字号:大&&中&&小】访问量:241
近来从参考文献[1]中得知,十多年前外国人发现“轨道共振理论”对标题中所述论断的解释存在矛盾太多,故已被否定而销声匿迹;但目前该“论断”
在国外仍受到多数人支持,只是其理由发生了180度大转弯,改变为:小行星带的物质太少,全部小行星的质量加起来也只能形成一个直径约为1500km的星体。但我发现,这种理由存在的矛盾比“旧理由”实在好不到哪里去,故再提出以下质疑。
1.小行星总质量究竟是多少
从2000年至2004年在柯伊伯带内发现了4颗直径比谷神星还要大的小行星,其中一颗直径甚至达1800km;有证据表明,它们有可能也来自小行星带。观测发现,太阳系中有些星体很难区分它到底是小行星还是慧星;美国海军天文台天文学家弗兰德曾往返跟踪了60个长轨道慧星[2],发现它们的轨道都相交于小行星带内的某一点;这说明它们可能有共同的起源。但根据观测和估计[3],慧星的数量多达千亿个以上,因此,现在对小行星总质量很难作出准确的估计,故以此来否定小行星带形成大行星的可能性至少是证据不足的。何况即使证明小行星总质量很少也不能据此否定大行星形成的可能性;因为这是很反常的现象,我们需要追问它为何这么少。
2.小行星总质量为何这么少
有人认为是附近质量很大的木星把小行星带的星云物质大部分掠走了。我认为要证明这种设想,一要证明木星形成的时间早于小行星;否则,后形成的木星怎能影响先形成的小行星集聚成大行星;二要解释小行星带亿万年来存在这么多小行星为什么没有继续被木星掠走;三要从理论上定量地证明,木星是否有能力把大部分小行星带的物质都掠走。
研究表明[3],太阳系在演化时,星云盘里离太阳越近的区域物质密度越大,行星形成过程进行得越快;所以水星最先形成,冥王星最后形成。照此类推,木星应在小行星之后形成,故前者影响后者形成大行星是完全不可能的。
为证明木星是否有能力把大部分小行星带的物质掠走,就要计算它对太阳而言的引力范围;它可按下式计算[3]:
x:木星的引力范围(天文单位);M:太阳的质量(kg)等于1.989&1030kg;m:木星质量(kg)等于1.9&1027kg;a:木星轨道半长径(天文单位)等于5.203天文单位。
将上列数据代入上式可求得:x
=0.355天文单位;这表示在该距离范围内,木星引力超过太阳引力而有可能把该区域的物质掠走。由此可以算出,木星的引力范围只能到达离太阳距离为4.85个天文单位处,对于距太阳平均距离为2.7个天文单位处的小行星带的物质,根本鞭长莫及。由此可见,小行星带的星云物质被木星掠走的理由是不可能成立的。
3.小行星的成分为什么千差万别
分析发现,来自小行星带的绝大部分陨星的成分是二氧化硅,有少部分是铁和镍,或三种物质的混合物。有人对此作出如下解释:大的小行星在形成后由于铝的放射性同位素26Al(可能还有60Fe)的衰变热而熔化使内部物质分离,使较重的镍和铁下沉,然后经碰撞破裂而产生成分不同的小行星。
为证明上述设想,我们需要研究一下灶神星能否熔化分异,因为它是唯一观察到的具有铁核心的小行星。为此先需要计算它散失的热量,然后计算它所能产生的衰变热。
3.1 灶神星散失热量的计算
对灶神星的直径、质量及结构成份现都已基本弄清;已知组成其地幔和地壳的橄榄石的热导率为3.8W/m℃;取其铁-镍核心的直径为260km,温度为铁的熔点,即;;那么根据传热学很容易算出,它向外散失的总热流量:Q=1.86&1010W。为节省篇幅,这里不列出详细计算过程,读者若有质疑,可随时将它公布。
3.2灶神星壳体中衰变热能的计算
为进行有关计算,现提出以下几点说明:
(1)&据报导[5],因放射性元素26Al及60Fe的半衰期很短,在46亿年前太阳系行星形成时,它几乎全部衰变完了[5]。故这里不再考虑它们的影响。
(2)&观测表明,灶神星外面包覆着以橄榄石为主的地幔和岩石的地壳,但橄榄石的放射性生热率是很小的[4],仅为0.015μW/m3。但考虑地球演化早期衰变能比现在多,故将橄榄石的放射性生热率增大6倍,取为0.09μW/m3。
由此很容易算得,灶神星壳体中衰变热能E=0.626&1010W。读者若有质疑,可随时将其计算过程公布。
将Q除以E则可得Q/E=2.97,这说明其散热率远大于产热率。应该指出,Q值的计算未考虑铁-镍核熔化所需热量及火山喷发所消耗的热量等因素的影响,故计算的Q值要明显大于实际值。因此,灶神星要靠自己的衰变热使其内部温度达到铁的熔点是完全不可能的。此外,现在行星“冷”起源的证据已比较多;近年来很多观测结果证明月球从未全部熔化过,从而动摇了月球起源“碰撞说”的根基;月球上放射性元素的丰度及体积比灶神星大得多,尚且未出现全部熔化的情况,灶神星不能熔化分异也就成为情理中的事了。这充分说明,灶神星中的热能及铁-镍核心很可能来自外部。  
4.怎么解释小行星公转轨道的分布情况
根据观测,小行星的轨道半长径在1.46~5.71天文单位之间;其轨道偏心率在0~0.25之间,也有大到0.83的;其轨道面对黄道面的倾角平均为9.5°,甚至有大到52°的。它们都比大行星的有关数据大得多。按小行星直接由星云物质凝聚而来的观点,对此无法作出合理的解释。
5.谷神星与灶神星的成分及构造为什么截然不同
观测表明,谷神星和灶神星的公转轨道半径分别约为2.8和2.57天文单位,相对密度分别为2.077和3.4;前者可能全部由硅酸盐物质组成,后者有较大的铁-镍核心;前者表层的冰水量可能比地球还多,后者表面没有冰水;前者无火山活动,后者火山口最大直径达460km,比类地大行星上任何最大的火山口都要大。该“论断”怎么解释在接近的轨道区域里为何能形成特征差异如此之大的小行星。它们自身成分差异的解释都成了问题,其它更小的小行星成分的差异怎能用它们碰撞碎裂来解释。
6.灶神星外面包覆的橄榄石从何而来
灶神星外面包覆着以橄榄石为主的地幔和岩石的地壳;但强有力的证据说明[6],橄榄岩是在地幔中形成的,地表的橄榄岩是由某种原因从地幔上升而来的。该“论断”需要解释灶神星为什么能直接从原始星云中捕获到橄榄石。
7.怎么解释小行星自转周期的变化
薛善夫证明[7],行星区的星云物质绕太阳转动的角动量总和,减去该区今日行星轨道角动量应当等于该区行星自转角动量。观测资料也证明,若排除干扰因素,星体质量愈大自转角速度就愈大,自转周期就愈短。但小行星自转却不符合这一规律[3],例如,区区小行星的自转周期却在2~18小时之间,比质量大得不可比拟的地球的自转周期还短;这是现有假说根本无法解释的。若用“大行星爆炸说”则能作出完满的解释;由于多数小行星为不规则形状,爆炸压力在作用面上的合力很难恰好通过其质心,从而要对其质心产生一个力矩,使其自转角速度及周期发生改变。
近年来还不断有人提出“大行星爆炸说”来解释小行星的成因,在特定条件下,它能对小行星形成机理及各种特征作出惟妙惟肖的解释;但与以往同类假说一样,遇到的唯一最大难题就是找不到经得起观测结果及定量计算检验的爆炸原因。本人经过多年探索,对爆炸原因已找到合理且经得起观测结果及定量计算检验的解释;但它已偏离本文主题,不便详述。
[1]&徐伟彪,赵海斌,小行星深空探测的科学意义和展望,
地球科学进展2005年第11期
[2]&徐登里,慧星漫谈,科学出版社,1975
戴文赛,天体的演化,科学出版社,1977(p213、p131、p100)
G.邦特巴思,地热学导论,地震出版社,1988(P18)
[5]& 侯德封等,核转变能与地球物质的演化,科学出版社,1974
(p18、p24)
A.E.林伍德,地幔的成分与岩石学,地震出版社,1981(p50)
[7] &薛善夫,行星形成方式的探讨,《》,1983年01期
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星际移民,天文科学家在宇宙中寻找到适宜人类居住的星球或者在其他星球上创造条件让人类移民居住。过去研究人员提出早期移民人口数量为几百人,但科学家认为需要重新讨论这个问题,这需要从人类群体遗传学上去考虑,人数太少不能组成基本的繁衍群体,移民的多少也决定了需要多大的宇宙飞船。据国外媒体报道,如果人类想要移民其他星球,那么就需要一个很大的飞船,俄勒冈州波特兰州立大学人类学家卡梅伦·史密斯估计初期移民人口数量大约在4万人左右,如此庞大的人口数量可使殖民地人口呈现多样化,在遗传统计上具有意义,可解决长时间太空飞行的需要。
星际移民简介
星际移民将会为未来出生的数十亿人提供安身立命的空间。Marshall T. Savage在《The Millennial Project》一书中曾经预计,小行星带可以容纳下7500万亿的居民。按照目前的人口增长率计算,大约还有1440年地球的人口密度就将达到饱和。不过,星际移民也面临着很多问题。比如我们的身体结构并不适应长时间待在太空中,待在金星表面我们会被融化,待在火星表面我们会被冻僵。唯一的办法,就是进化。
在今年4月发表的研究报告中,人类学家史密斯认为星际航行的时间估计达到150年,这个时间与伊卡洛斯计划设想的基本一致,后者是一个由非营利性机构提出的星际航行计划,旨在前往距离太阳系最近的恒星。根据史密斯的计算,最初移民人数至少要达到1.4万人,人数区间在1.4万至4.4万之间,这是一个基于人类群体遗传学理论模拟的结果,其中2.3万人是处于生育年龄的男性和女性。
史密斯承认这个数字看起来很庞大,但是我们需要维持一定数量的人口,因为较大的群体数量可避免出现近亲繁殖,还可以解决早期移民者感到群体性苦闷的问题,事实上根据史密斯的调查,脊椎动物种群数量至少要在个体,如果它们要生存下来就要维持这个基本种群数量,以至于不会陷入灭绝的困境。即使我们有着数万人的移民队伍,但仍然需要冷冻精子和卵子,保持群体的优异性。
星际移民霍金预言:地球200年内毁灭快移民外星
著名物理学家史蒂芬·霍金2010年8月在接受美国著名知识分子视频共享网站BigThink访谈时,再曝惊人言论,称地球将在200年内毁灭,而人类要想继续存活只有一条路:移民外星球。
霍金表示,人类如果想一直延续下去,就必须移民火星或其他的星球,而地球迟早会灭亡。至于这个时间期限,霍金预言:两个世纪。霍金说:“人类已经步入越来越危险的时期,我们已经历了多次事关生死的事件。由于人类基因中携带的‘自私、贪婪’的遗传密码,人类对于地球的掠夺日盛,资源正在一点点耗尽,人类不能把所有的鸡蛋都放在一个篮子里,所以,不能将赌注放在一个星球上。” 但是,如何前往外星球?科学家估计,如果用化学燃料的飞行器,前往最近的适宜生活的星球要5万年。如果想要在人类寿命期限内移民,我们必须研制出接近光速的飞行器,同时还要保持舱内的人们在飞行过程中能持续抵御来自外太空的种种辐射。
星际移民适宜人类居住的“超级地球”
星际移民最早发现的超级地球
美国科学家发表报告说,他们利用设在夏威夷的“凯雅克”天文望远镜发现了这颗“迄今发现最像地球的星球”。它是个多岩石的星球,位在天秤座距离地球约20光年。它环绕着天秤座中的红矮星(恒星的一种) gliese 581运行。这个星系内迄今共发现6个行星,天文学家把这颗新发现“”命名为gliese 581g。
gliese 581g行星位于红矮星gliese 581的“适居带”(Goldilocks zone)范围内。所谓“适居带”是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域中,恒星传递给行星的热量适中,行星既不会太热也不太冷。也可以让液态水形成海洋的条件。
gliese 581g质量约是地球的4.3倍,重力是1.6倍,足以留住水。跟太阳系里的水星一样,这颗系外行星gliese 581g也被它的恒星“锁定”,也就是说这颗行星的一面几乎永远面对恒星,另一面则几乎永远背对楮它,因此,表面温差较大。研究人员推测,该行星的表面平均温度在摄氏零下31度至摄氏零下12度之间。
星际移民发现列表
已经发现的小于10倍太阳质量超级地球
在所有已经发现的系外行星中,质量大多都在木星级范围,质量小于10倍地球质量的只有10颗(脉冲星和银河系外面的不包括在内。
最小的3.3倍地球质量,位于人马座,距离地球3200光年,由“微引力效应”法发现。日发现一颗超级地球HD7924b,9.22倍太阳质量,距离恒星HD个天文单位,公转周期5.4天。恒星HD7924位于仙后座,视星等7.2等,光谱型K0V,距离54.8光年,表面温度5177开。
行星名 / 行星质量(地球为1)/ 所在星座 / 距离 (光年)/ 恒星质量(太阳为1)/发现方法
MOA-2007-BLG-192-Lb 3.3 人马座
HD4 绘架座 41.7 视向速度
HD4 绘架座 41.7 视向速度
HD4 绘架座 41.7 视向速度
Gl581c 5.02天秤座20.4 0.31 视向速度
Gl581d 7.73 天秤座 20.4 0.31 视向速度
OGLE-05-390Lb 5..22 微引力
Gliese876d 5.72 宝瓶座 15.4 0.32 视向速度
HD 仙后座 54.8 0.83 视向速度
HD.57 孔雀座 85.2 0.78 视向速度
真正的“”应在1.3倍地球半径以下,它们的发现还在人们的期待当中。
星际移民典型代表
超级地球是超级地球的典型代表,鉴于超级地球相对较大的质量,它们与地球在物理特性上有着一定的差距。一份以Diana Valencia为主的团队针对格利泽876d的研究报告显示,使用经由检测行星及其相应质量的中天法所测得出来的半径,有可能推测出超级地球的组成结构。计算绕行格利泽876的行星所得出的范围,可以是在九千两百公里(约为地球半径的一点五倍)的固态行星到地核大到超过一万两千公里以上(约为地球半径的两倍)有着冰层覆盖表面的液态行星。
在这半径的范围之内,超级地球格利泽876d的表面引力为~3.3g与~1.9g之间。巨大的表面引力(通常大过类海王星行星与类土行星,在某些情况下则大过类木行星)是超级地球一项众所周知的特性。
首先是温度。由于这颗行星的红矮星“太阳”温度较低且光芒不足,因此即使它距离“太阳”的位置非常适中,地表温度也会很低。科学家估计这颗行星上的温度大约只有零下200℃,相当于天王星表面的温度,这么低的温度下,生命想要在上面生存几乎是不可能的事情。
其次是大气。这颗行星上没有像地球一样包围在外的大气层,而且似乎也不可能再产生,这和地球及木星、土星有很大出入。
科学家从超级地球发现中得出一个重大启示,在银河系中,这种类似地球的行星似乎很“普遍”,只不过一直没有被发现而已。
“ 这种‘超级地球’在银河系中应该很多,大约35%的恒星附近应该都有这种行星。”科学家格尔德如是介绍道。因此科学家打算利用重力显微镜重新扫视一遍银河系,借以发现曾经被遗漏的类地行星。
天文科学家首度发现在太阳系之外,第一个可以支持生命存活的星球。它不会太热、也不会太冷。而且有跟地球相近的地心引力。生命存活的机率是百分之百,更不排除这里可能有外星生命存在!
星际移民发现历史
星际移民2005年
以Eugenio Rivera为主的一支团队于2005年发现超级地球,它因绕行格利泽876公转,而被命名为格利泽876d(先前已有两颗体积近似木星的类木行星在其星系中被发现)。它的质量估计有地球的七点五倍大,轨道 周期相当短,只有两天左右。鉴于格利泽876d的与日距离,它高温的表面最高可到开氏650度。
星际移民2006年
日一批专门“猎星”的天文学家在深处发现一颗和地球非常相似的行星,很可能会成为找到生命新家园的钥匙。这颗距离太阳系9000光年,体积大概是地球的13倍,质量和海王星差不多。它围绕着一颗红矮星运行,那颗红矮星是它的“太阳”,体积比太阳小一半、温度也比太阳低很多。
起初科学家以为这只是一颗普通的类地行星,但是经过研究发现,这颗行星和地球惊人地相似,简直就像地球的翻版。据科学家推测,这颗行星整体结构颇似地球,“内心”也是和地球一样的岩石核心,外层则包裹着岩石和其他成分。不过它的地表温度稍低,上面没有液态水只有冻结的冰。因此这颗行星又被称为“超级地球”。
星际移民2007年
2007年4月,由Stephane Udry所领导一支根据地在的团队,宣布在周边可栖息区域的边陲发现两颗新的超级地球,其表面有可能存有液态水。有地球质量五倍大,距离格利泽581为0.073天文单位或一千一百万公里的格利泽581c,座落在可栖息区域的“暖陲”,其平均温度(不考虑来自大气的影响),估计在反照率可比照金星的摄氏零下三度,至反照率可比照地球的摄氏四十度之间。
星际移民2008年
瑞士天文台的科学家们日在法国举行的一次学术会议上宣布,他们发现了5颗新“”。在这次发现的5颗“超级地球”中,有3颗位于距离地球42光年外的绘架座及南剑鱼座方向,质量分别为地球的4.2倍、6.7倍及9.4倍。这3颗“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转,公转周期分别为4天,10天和20天。第4颗“超级地球”围绕恒星HD181433公转,周期为9.5天。恒星HD181433还吸引了一颗类似木星、公转周期为3年的行星。第5颗“超级地球”的质量是地球的22倍,每4天公转一周。
自1995年发现第一颗“超级地球”后,天文学家又陆续探测到270多颗,大多如木星及土星般巨大,与地球大小类似的行星较少。由于多数“超级地球”距离我们太远,天文学家无法直接通过普通天文望远镜用肉眼观察,而只能依靠无线电波或者光谱分析等探测方式“间接测算”出“超级地球”的存在。
星际移民2009年
日,据美国媒体报道,一个由美国和澳大利亚科学家组成的国际研究小组近日通过对“凯克”望远镜和英澳电波望远镜的观测数据进行研究后发现,在邻近两个类日中存在四颗类地行星,其中两颗被称为“超级地球”。研究人员认为,这一发现将为人类寻找可居住行星提供重要线索,人类在未来几年内发现可居住行星的希望将大大增加。
几年内或可找到宜居星球
在这四颗类地行星中,其中有两颗被称为“超级地球”,它们比地球质量大,但又比天王星和海王星质量小。这些“超级地球”的存在表明,发现
一个与地球类似的适宜居住星球只是一个时间问题。
在这四颗新发现的类地行星中,其中有三颗位于恒星“61 Virginis”周围。“61 Virginis”恒星事实上相当于太阳的双胞胎兄弟,距离地球28光年,位于中。在每年的这个时候,人们可以在太阳升起前的数小时内在夜空中观测到处女座。研究人员分别对这三颗行星可能的最小质量进行了估测。研究小组成员、天文学家克里斯-汀尼认为,“61 Vir b”的最小质量大约为地球质量的5.1倍,“61 Vir c”的质量大约为地球的18倍,而“61 Vir d”的质量大约为地球的23倍。汀尼认为,“其中最小行星的质量恰好处于超级地球的质量范围之内。这是在类日恒星周围第一次发现这样大小的行星。”此前,科学家们也曾在其他恒星周围发现过“超级地球”,但那些恒星却比太阳冷得多。
日天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”。 天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。
中评社北京日电/新浪科技引述英国《每日邮报》报
道,天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”,体积是地球的6倍。据信,这颗行星75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生命存在。有证据显示,这个“水世界”同样拥有大气层。天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。
通过测算行星穿过导致的亮度降低,科学家能够计算出一颗行星的密度并对其成分进行有根据的猜测。新发现的行星被命名为“GJ1214b”,据信表面四分之三区域被水和冰覆盖,留给岩石的区域只有四分之一左右。
哈佛-史密森尼中心研究生、天文学家查克里.伯塔发现了这颗有水行星。他表示:“尽管温度很高,但它仍旧是一个有水世界。与其它任何已知系外行星相比,这颗行星体积更小,温度更低并且与地球更为接近。”
科学家认为除了GJ1214b地表之外,一些东西一定阻隔来自母星的光线,它的周围可能是一个由氢和氦构成的大气层。借助于,天文学家可能确定这颗行星的成分。MEarth Project负责人大卫.查博内欧表示:“由于这颗行星与地球非常接近,‘哈勃’应该可以对大气层进行探测并确定其构成。幸运的话,它将成为第一个拥有已证实大气层的超级地球,虽然这个大气层可能对我们已知的生命并不友好。”
16日出版的《自然》杂志报道了这一发现。在刊登于《》的一篇文章中,著名行星猎人、美国加利福尼亚州大学杰弗里.马西教授对这个水世界可能呈现的景象进行了猜测。他写道:“它可能拥有深度极高的海洋,应该呈液态。由于母星赋予的热量,其表面温度达到190摄氏度左右。此外,一个类似桑拿浴的蒸汽大气层也可能存在。”
星际移民2010年
空间望远镜于去年3月升空,其设计旨在帮助寻找。其工作原理是“掩星观测法”——当一颗或几颗行星通过其母恒星面前时,恒星的光被局部阻挡,其亮度会出现相应的轻微下降。通过前所未有的精确测光,它能检测出这种亮度变化并反推出掩星体,即行星的存在。
在对开普勒望远镜过去7个月来的数据进行分析之后,一个来自哈佛史密松天体物理中心的科学家小组发现了两颗围绕一颗编号为“开普勒-9”的恒星运行的行星目标。该恒星距离地球约2300光年。
其中一颗行星,编号为开普勒-9b,其围绕母恒星的公转轨道周期仅为19天。而另一颗,开普勒-9C,则要花费39天公转一周。
研究人员发现这两颗行星的公转轨道具有周期性的快慢变化。这意味着这两颗行星之间陷入了“引力共振”——它们相互之间的引力互相作用,进而影响各自轨道特性。使
用这些数据,研究人员得以计算出这两颗行星的质量。计算结果显示,这两颗行星都是较土星稍重的气态巨行星。
但是当研究人员试着用这两颗行星的大小去解释中央母恒星发生的亮度损失时,它们惊讶地发现了另外一颗微弱的掩星体。检测到的这一微弱信号显示有一颗更小,轨道更靠近母恒星的行星存在于这一行星系中。其轨道公转周期为1.6天。这颗行星质量约相当于1.5个地球,并且是由岩石构成的类地行星。
但研究人员还不能就此庆祝,因为这样微弱的信号存在许多干扰因素。背景恒星或中的伴星都会产生类似的信号效果。 “到目前为止,我们只能说,我们找到了一个非常有意思的信号,我们很希望我们不久就能取得更多的资料,”马特·赫蒙(Matt Holman)说。他是这项研究的首席科学家。
但即便这一信号最终被证实确实是一颗类地行星,人类也不太会希望在那里移民:根据其轨道位置推断,这颗行星的表面温度大约为1900摄氏度。日的天文学家们9月29日宣布发现一颗迄今为止与地球最类似的星球,它的部分区域环境与温度适合人类居住。
这颗名叫Gliese 581g的行星位于天枰座,环绕比太阳小许多的红色恒星Gliese 581运行。该恒星距离地球20光年,天文学家目前已经找到6颗绕Gliese 581运行的行星。另外5颗(Gliese 581b到Gliese 581f)都不位于“Goldilocks zone”(可居住区)内,然而这颗正好在可居住区内,它的温度不会太热或太冷,这样液态水就可以形成海洋、湖泊和河流。
Gliese 581g很可能是一颗岩石星球,表面或许有水和大气层,它的直径大约是地球的1.2到1.4倍,质量大概是地球的3.1到4.3倍,引力与地球相近,其表面平均温度在零下31度到零下12度之间。它所围绕运行的这颗红矮星的温度只有太阳的1/50,体积是太阳的1/3。Gliese 581g绕其“太阳”运行一圈只要37天,而且它的一面是永远对着“阳光”,另外一面则永远处于黑暗之中。所以它朝阳的这面可能很热,温度可达100多度,背光的一面的温度则可在零下几十度。
对于生命或未来的人类移民而言,最合适的位置是“灰色”地带——Gliese 581g的黑暗与光明的过度带。根据其经度的不同,许多生命都可以找到适合它们出现和进化的稳定的气候环境。
天文学家们目前已经找到了将近500颗太阳系外的行星,然而,它们几乎全部都是太大,由气体而不是岩石构成,而且温度对我们认知的生命而言不是过热就是过冷。天文学家说:“这是第一颗让我真正感到很激动的行星。”他认为这颗行星非常适合孕育生命。
在其它星球上发现生命不等于就发现了外星人,但即使是在外星球发现一个单细胞细菌都会震动地球生命唯一性的观点。然而,关于这颗行星,我们还有很多问题没有回答。科学家们还不能证实它上面是否有水,它的大气组成是什么,但因为它的环境对液态水的存在而言是很完美的,而且在地球上似乎是有水的地方就有生命,因此贾斯汀相信“这个星球上存在生命的可能性是100%”。
相对而言,发现这颗行星所用的时间不长,难度也不大,天文学家们认为还有数百万个这样的类地行星等待我们去探索。Gliese 581g的发现是基于夏威夷W. M. Keck天文台11年观测的结果,现代先进的科学技术与传统的地面望远镜的结合继续在系外行星探索方面发挥着重要作用。
星际移民2011年
2011年5月初由麻省理工、、哈佛、加州圣克鲁斯分校组成的国际天文学家小组正式公布了发现成果:通过加拿大MOST空间望远镜发现距地球40光年处的55 Cancri A行星系统中的一颗“超级地球”,比地球大60%,质量是地球八倍,密度是地球两倍的固态行星,形似真实版的潘多拉星球。
艺术家笔下的“超级地球&
该行星编号为:55 Cancri e,环绕着编号为55 Cancri A的恒星,公转一周仅需18个小时。也就是说,在该行星上生活,根本不需要日历,记得
带一块手表即可。而且看到的太阳比地球上看到的大60倍,亮度大3600倍。行星表面温度2700摄氏度,麻省理工的天文学家认为如此高的温度不可能存在大气结构,但也有一些科学家相信足够强的引力能留住部分大气。由于主恒星有着较高的亮度,所以能进行许多较为敏感的测量,对科学家来说,该行星是个完美的实验室,可以对行星形成、演化以及整个生命周期进行充分研究。
但是,这颗行星是不能被直接观测到的,即使是功能强大的望远镜。而该行星系统中的恒星,即55 Cancri A[1]
,在未来的两个月内,如果在一个天气较好的夜晚,是能被肉眼观测到。
由55 Cancri A恒星构成的行星系统,第一颗行星于1997年由加州的一个研究小组发现,命名为55 Cancri b。在其后的五年内,该小组又发现了另外两颗行星,也就是55 Cancri c和55 Cancri d,到了2004年,德州的研究小组发现了55 Cancri e,最近发现的一颗在2008年,也是该行星系统第五颗行星:-55 Cancri f。
这五颗行星的发现过程都是基于多普勒技术,恒星由于附近行星的引力作用,会产生摇摆现象,进而通过测量星光波长的变化确定行星的参数。去年,哈佛的天文学博士研究生Rebekah和加州圣克鲁斯分校的系外天体专家Daniel,重新分析了2004年的数据,认为55 Cancri e[2]
的轨道周期要比原先认为的要小,之后麻省理工学院的Winn和史密森天体物理中心的Matt Holman天文学家申请动用MOST空间望远镜进行观测,发现凌日
现象发生周期只有17小时41分,符合前者的分析,而恒星光线在每次凌日时只变暗1/5000,这些数据还得出了结论:这颗行星的直径大约在21万公里,比地球大60%左右。
这个发现使得哥伦比亚大学天文学家Matthews教授十分兴奋:就如同《》中Kirk船长所做的事情一样,我们(科学)最终将赶超科幻。
星际移民2013年
2013年8月,美国麻省理工学院(MIT)研究人员发现一颗有着极短轨道周期的系外行星,[1]正围绕天鹅座中一颗名为Kepler-78的恒星飞快地旋转,经过测算发现,其大小和质量甚至组成成分都和地球非常相似,这也是首次发现与地球如此相似的行星,故天文学家称这颗行星为“地球兄弟”
日美国科学家在外发现了类地行星Kepler-186f,其类地程度是目前发现的类地行星中最高的。
据报道,美国国家航空航天局()的科学家们用开普勒太空望远镜发现了这颗类地行星,并将其命名为Kepler-186f。它的大小与地球相似,并在一个适合人类居住的轨道上绕着其系内恒星Kepler-186运行。
来自哈佛大学的系外行星研究专家大卫·沙博诺(David Charbonneau)指出,Kepler-186f距离地球500光年,是开普勒太空望远镜“最重要的发现之一”。尽管已知它比地球大10%,但它的组成成分仍有待进一步探究。而来自美国国家航空航天局艾姆斯研究中心( NASA Ames Research Centre)的首席研究员Elisa Quintana进一步指出,“Kepler-186f位于恒星辐射强度及频率均适中的宜居带,这暗示着它很可能像地球一样有,其地表也可能存在水,并且可能存在液态水。
星际移民未来发展
截止到2009年,人类已经发现了270多个与地球一样围绕着恒星旋转的行星。在这些行星当中,有相当一部分的重量都在地球的5倍到15倍之间,而且在这些“超级地球”当中也有许多是和地球一样由岩石构成的,而且还拥有大气层,拥有岩石地表而不像木星是气体行星。它们当中的一部分年龄并不是很大,而且它们表面的温度变化很大。科学家认为这些“超级地球”形成于宇宙中的“”,只有这些暴风雪才能在过去的几十万年里为这些行星穿上厚厚的冰衣,从而使这些行星得以生存至现在。
而这些所有“超级地球”都拥有自己的星盘和大气,其中一部分是围绕着一颗恒星运转。岩石行星在靠近其围绕恒星的一侧就比较温暖,反之另一面就非常寒冷。这些行星年轻的时候,它们围绕的恒星都比较稳定,随着它们的不断增长,温度也会发生变化,人类想要移民到那些星球目前的科技是不可能的,人类想要在地球没有毁灭之前移民到其他星球,必须要先保护地球。
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