激动人心,宜居行星带上发现超级地球或有水存在

《自然·天文》杂志发表了伦敦大学学院(UCL)一组天文学家的最新研究成果,他们在一颗名叫K2-18b的行星上发现了水蒸气存在的迹象。作为人类已知的第一颗有水且位于宜居带的超级地球,很多读者看到新闻可能就会浮想联翩,有水宜居,那就可能有生命啊!有生命,说不定就可以演化成高级智慧生命,会不会跟地球接触?或者我们可不可以移民到那里去?

激动人心,宜居行星带上发现超级地球或有水存在

很多时候,科学发现和我们美好的想象之间还差着十万八千里。大家先冷静下来,看完下面的三个不等号就知道了。

1、宜居带 ≠ 一定宜居

位于宜居带内的K2-18b一定宜居吗?其实所谓的宜居带,是一个较为宽泛的概念。根据恒星向外发光发热的强度,可以圈定一个行星距离恒星的距离范围,在这个范围内的行星,其表面温度适宜能够支持液态水的存在,就称为宜居带。

根据推测K2-18b表面温度可能在0度到40度之间。虽然K2-18b恰巧落在了宜居带内,但K2-18b围绕的恒星与太阳迥异。K2-18是一颗温度比太阳低很多的M型矮星,它虽然没有太阳热,个头质量也小,但却很可能比太阳暴躁得多:其色球层活动剧烈,不时会有巨大的耀斑爆发,向外抛射各种高能粒子。

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此外,K2-18b和它的距离更近,只有日地距离的七分之一。我们地球的情况比它好得多,还必须要靠磁场和大气层保护,才能抵御很多太阳的辐射攻击;K2-18b更近距离得面对这样一个大魔王,显然其宜居性要打一个大大的问号。

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2、超级地球 ≠ 地球

质量在1-10倍地球质量之间的系外行星,由于比太阳系的冰巨星(天王星海王星)质量小一些,在太阳系内并没有合适的行星与之对应,科学家就给它们起了个“超级地球”的名字。K2-18b质量是地球的8倍多,半径是2.7倍,显然个头体重都比地球大不少。所以这个超级地球跟我们地球还是很不一样,大家都知道超人和人还是有区别的。这也难怪Angelos Tsiaras 在接受媒体采访时都一再强调:“K2-18b不是地球2.0,它比地球重很多,大气组成成分差别也很大!”

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3、有水 ≠ 有生命

上文提到,发现水经过了一系列复杂的分析过程。根据大气模型与观测数据拟合结果,与数据匹配较好的三种大气模型中都有水的存在,统计学上的置信度也很高。但是受限于数据精度,具体到水的含量则从0.01%到50%不等。换句话说,K2-18b大气中,最乐观的情况下,可能有一半的水蒸气,但也很有可能水的含量微不足道,绝大多数是氢气、氦气和氮气。而且其他常见气体如甲烷氨气等,现有的设备压根探测不到,也就不排除它们可能存在从而挤占水蒸气比例的可能。

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此外,虽然水是生命之源,是普遍认知上生命存在的必要条件,但水的存在并非生命存在的充分条件,更多其他物质环境以及生命演化所需的苛刻条件叠加在一起,才可能孕育出生命。就像英国团队自己所评价的那样,“我们的发现虽然激动人心,但这绝非表明发现了生命!”


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