宇宙中有多少地球?

如题所述

以人类现有的 探索 发现来讲,目前全宇宙只有一个地球。但是你可能会问,之前不是有科学家发现了超级地球么?那咱们就来了解下超级地球。

什么是超级地球?

所谓的 超级地球 ,是指太阳系外行星,质量高于地球,但远低于太阳系的冰巨星天王星和海王星,在一般情况下,超级地球只用质量来当做判断条件,其他的温度、组合成分、轨道属性等等条件都不包括在内。目前,科学家普遍认为,质量在1~10倍地球的类地行星就可以称为超级地球。科学家推测这些行星和地球的板块构造相似,它们的表面一般都有峡谷、陨石坑、高山和火山。

2019年2月,在距离地球31光年的地方,NASA的凌日系外行星勘测卫星,简称TESS,通过凌日现象在长蛇座星系中发现了一颗M型红矮星GJ357,它的质量约为太阳质量的三分之一,温度比太阳低大约40%,随后,科学家们通过地面观测发现,GJ357系统中还存在另外3颗行星,GJ357b、GJ357c和GJ357d,其中,GJ357d就是科学家们观测到的,一颗可能适宜人类居住的“超级地球”。

GJ357d位于宜居带边缘,公转周期为55.7天,质量至少是地球的6.1倍,和恒星的距离相当于地球和太阳距离的五分之一,但是由于该行星的组成物质尚未明确,所以我们不知道GJ357d的具体大小,如果是一颗岩石行星,GJ357d的体积将是地球的2倍,如果是岩石行星,而且还有较厚的大气层的话,GJ357d就有可能像地球一样能在表面保持液态水。

虽然还没有证据表明这颗系外行星上存在生命,但科学家们指出,目前GJ357d所观测到的条件是能够支持生命存在的。

如何找到超级地球?

要想找到一颗超级地球,必须缩小搜索范围,这个范围又叫宜居带,比如说地球就处于太阳系的宜居带内,地球是有规律地绕着太阳旋转的,地日的距离不近不远,刚刚适合能够保存液态水的环境。对于低质量、暗弱的恒星来说,宜居带较小且更靠近恒星;相反,对于较大质量、明亮的恒星来说,宜居带到恒星的距离就远些。以太阳系为例,宜居带的范围在0.84AU~1.7AU,一个AU就是一个地日距离,约1.5亿公里,在太阳系,金星、地球、火星都处于宜居带,只要有正确的环境,其中任意一颗或者所有的三颗行星都有可能孕育出生命。科学家就是根据这个模型,从已经发现的类地行星里,寻找处于宜居带的超级地球。

但光是处于宜居带这个条件还是不够的,要找到一颗能够孕育生命的超级地球,行星必须要足够大,这样才能保持内部的热能,形成可以调节气候变化的板块构造运动,除此之外,行星还必须能产生全球性的磁场,这样才能形成大气,保证液态水可以在行星表面存在,又可以避免太空辐射的伤害。

简单地说,就是按照地球生命环境的标准,去匡套已知的类地行星,看哪些星球可能存在生命,甚至有外星人,或者是哪些适合人类未来移民,进行星际殖民。

已经被发现的超级地球

目前科学家找到了很多像地球的行星,也就是所谓的超级地球。我们来具体了解其中的一些。

比邻星B行星

距离地球4.23光年,质量是地球的1.3倍,可以说是距离我们最近的一颗超级地球了,它的公转周期只有11天,处于母恒星比邻星的宜居带内,在比邻星B上看它的恒星,要比我们这大10倍,但热量只有地球的70%,有科学家宣称在上面发现了类海洋和大气层。

开普勒-22b

距离地球大约有600光年,它是一颗巨大的岩石行星,它的直径大约是地球的2.4倍,公转周期约为290天,它的恒星和太阳十分相似,是一颗比太阳稍微小一点的G型黄矮星,这颗恒星发出的光比太阳弱25%,开普勒-22b的表面温度只有21 ,非常适宜生物居住,它也有可能是一颗温暖的海洋行星,即使开普勒-22b存在生命,以我们目前的 科技 水平,要到达600光年外的星球,大概需要2000万年的时间,这对于人类文明来说,几乎是不可能实现的任务。


格利泽581d

它是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星,距离地球20.3光年,它的质量大约是地球质量的3倍,有科学家认为,格利泽581d可能被“深且巨大的海洋”所覆盖,她也是首颗被认真考虑的海洋行星的候选。按照航天器16千米每秒的速度,到达格利泽581d需要40万年。

多颗超级地球的发现代表着,或许我们的地球,并不是生命的唯一家园,我们如今发现的行星,只占了银河系十分微小的一部分,根据科学家的推导,我们银河系平均每10个行星系统中,可能就会有1颗宜居的行星,这是个相当大的比例,希望我们有一天,能够找到“地球是不是唯一的”的答案。

显然,宇宙中只有一个地球,但类似于地球的行星不在少数,毕竟宇宙真的很大。类似于地球的行星包含几种特征,首先是岩质行星,表面覆盖着呈现固态的岩石;其次它与主恒星的距离适中,其运行轨道位于宜居带中,表面存在液态水。在银河系多达上千亿颗恒星周围,环绕着大量的行星,其数量大于恒星总数。由于行星的尺寸很小,自身又不会发光,所以找到它们并非易事。

自二十多年前找到首颗系外行星以来,目前已发现的行星数量还不到4000颗,远低于实际数量,所以还有大量的系外行星有待发现。根据研究估计,如果银河系中存在2000亿颗恒星,那么,宜居行星的数量可能多达400亿颗。尽管如此,目前已知的潜在宜居行星只有53颗。注意这里还只是潜在的宜居行星,而非得到确认。在这些已知的潜在宜居行星中,只有十来个是宜居行星的可能性比较高。例如,开普勒-62 b很有可能位于宜居带中。这颗行星是一个超级地球,它的质量达到了地球的2.8倍,半径则为1.4倍。它的主恒星——开普勒-62,是一颗橙矮星,紫外辐射较弱,这样有利于生命的演化。据估计,开普勒-62的年龄达到了70亿年,在如此漫长的时间里,开普勒-62 b或许就像地球一样孕育出了五彩缤纷的生命。

放眼宇宙,类似地球的行星就更多了。在可观测宇宙的范围内,星系的数量至少有上千亿个,每个星系中都可能包含了大量的宜居行星。因此,宇宙中类似于地球的行星极多,但地球只有一个。

宇宙中只有一个地球,也是人类唯一的母星,基于人类目前的认知能力,现在也没能找到第二个地球。

据粗略估计,银河系中就有2000到4000亿颗恒星,那行星就更多了,类似地球的一样的岩态行星在宇宙中可以说是不计其数,但和地球一样,有大气层,有水,温度适宜,适合生命生产的星球可以说还有找到。

如果非要说宇宙中有多少颗和地球一样的行星,天文学上有个定义叫类地行星,是以硅酸盐石作为主要成分的行星,类地行星的结构大致相同,也就是一个主要是铁的金属中心,外层则被硅酸盐地幔所包围,表面一般都有峡谷、陨石坑、山和火山。在太阳系中,类地行星有四颗,分别是水星、金星、地球和火星。

美国NASA去年宣称,又新发现了219颗疑似太阳系外的行星,其中有10颗是处于它们行星系内宜居带的类地行星。在这些类地行星中,和地球最接近的目前是开普勒452b,相似度0.83,被称为地球2.0。开普勒452b位于距离地球1400光年的天鹅座,它的直径是地球的1.6倍,有可能拥有大气层和流动的水,被认为是一颗非常宜居的行星。

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