像开普勒22b这么大的超级地球能住人吗?

程少少


这个问题量子菌来回答,开普勒22b只是人类发现较早的一个“超级地球”,是个可能与地球环境有所类似的类地行星,但谈到这个星球上能否适合人类居住,还很遥远,也没有确切的证据,但这些发现无疑能激发人类探索太空的热情。

2011年,美国NASA的开普勒空间望远镜开始对系外行星的搜寻,其中开普勒22b就是首颗被其确认的,围绕着一颗类似太阳的恒星运行,而且处于宜居带中的系外行星。但该行星距离地球600光年,对于开普勒22b的很多物理参数,人类还无法确认,更不要说去谈上面能不能住人了。

目前对于开普勒22b,还没有太住准确的数据,只是大致知道,该行星可能是由岩石组成,处在该行星的宜居带内,表面温度和地球相当,也许有液态水存在。这些参数也许只是适合生命存在的万分之一的条件,即使和地球的一些参数有99.99%的相似,也不意味着就能够住人。

科学家和媒体关注的热点从来就不同,讨论能否住人,无疑更能吸引大众的热情和热爱,对于NASA来讲,也是经常炒作一些外星文明什么的,一方面吸引关注,一方面也更容易搞到经费。


量子实验室


开普勒22b(Kepler-22b)是美国航天局的开普勒太空望远镜所发现第一个位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星。直径约为地球的2.4倍,距离地球约有600光年。

这样的一个超级地球能够住人吗?

首先,我们需要清楚的是开普勒22b是位于类太阳恒星的适居带内的,它的平均表面温度为21℃,因此,从适居温度上看来,开普勒22b也算是完美的了;其次,类地星球,它是一颗岩类行星,其直径为地球的2.4倍,依照理论来说,它上面必然会有大气层,而且,它的大气层必然要比地球上的浓密得多;再次,开普勒22b在那样完美的位置下,是极有可能让其表面存有液态水的。因此,温度、大气(暂且不管大气成分)、水,甚至是连磁场以及卫星等因素都暂且忽略了,那么假想这些已经的方面均得到了完美的解决,要在开普勒22b上面住人,问题应该不大了。

但是,问题真的不大吗?我们退一步来说,假设开普勒22b就真真正正的属于地球的超级放大版,那么大的星球,除了体积与质量与地球的不同外,其他的都相同,这是让很多人相信,人住上去是没有问题的,可是我们还需要考虑到一个容易被忽视的问题,那就是重力的问题。

直径比地球大2.4倍,若这颗超级地球的密度跟地球的一样,那么它表面的重力加速度会是地球的多少被呢?我个人物理数学学得不是很好,但是可以用类比的方法来参照一下。就那同是岩类星球的月球与火星来说吧:

月球的直径是地球的四分之一,可表面重力加速度却是地球的六分之一,人可以在上面轻轻松松地跳来跳去。

火星的直径为地球的二分之一,表面重力加速度为地球的五分之二,人在上面也可以跳得轻松。

那么开普勒22b的直径为地球的五分之十二,它的表面重力加速度应该为地球的多少呢?依照上面的两个类比例子来看,因为直径与星球的体积是成正比的(GMmR2=mg,M=ρV可得g∝R),因此,粗略估计开普勒22b表面的重力加速度为地球的2.4倍左右。

一个60kg的人生活在开普勒22b,每天就如同背着将近90kg的重物在地球上生活一样,这样的生活,活是活得了,但是会非常辛苦。当然,随着时间的推移,由于各种肌能的强化以及未来的进化等因素的存在,在开普勒22b星球上住人是不成问题的,但是要是现在去住,估计你只能永远地躺在床上了,动都不想动,连拿个手机起来玩都觉得非常吃力。

最后,我们再说说600光年的距离,这距离到底有多远,其实我也不知道。就这么说吧,太阳最最外围的奥尔特星云,距离太阳最远的距离差不多为一光年的距离,而目前的人类想要飞出这个奥尔特星云,估计也需要好几百万年吧,那么600光年的距离呢?

算,虽然不能这么算,但是也可以参考一下,让我们自己也绝望一下,不要老是想着搬家,我们是搬不出去的,地球灭了,或许我们都搬不出去。


小民科


“像开普勒22b这么大的超级地球能住人吗?”这个问题其实是一个天文学的问题,天文学的问题其实就应该用天文学的研究方法来解决。那天文学的研究方法是什么呢?

说白了就是模型思想。你会发现天文学有许许多多的模型,太阳模型,恒星模型,超新星模型,宇宙学模型等等。

而研究是不是适宜人类居住的,也有模型,这个模型就叫做宜居带模型。很多时候,我一说起宜居带,就基本上会以为就是离恒星够不够就行。实际上,这个问题并不那么简单,远比我们现象中的复杂。

我今天就带着你通过研究开普勒22b来了解一下这个“宜居带”模型到底是咋回事?

一个合格的类地行星都需要满足哪些指标?

首先,我们要弄清楚,宇宙中都有许多潜在的危险,如果这些危险经常发生,其实就很难生命长期存活下去的。因此,一个类地行星至少有以下几个条件:

1,长期稳定的恒星

2,合适的位置

3,具备地磁场

4,一个和自身相比并不小的卫星

5,拥有大行星的庇护

6,液态水

7,合适的大气层

以上这些条件缺一不可,那具体是为什么呢?我们来一条条说说看,

长期稳定的恒星

恒星其实都有寿命的,太阳大概是100亿年,属于黄矮星,如果恒星太大,那寿命就会短很多,没多久就完蛋了,那就不适宜。如果恒星太小,比如:红矮星。他们的寿命可以达到1000亿年,看起来很赞,但实际上也不行,这是因为它们的辐射强度太弱,如果要获取足够的能量,就得很接近,这个时候,就很有可能被潮汐锁定,地球和月球之间就是潮汐锁定的关系,月球一面一直朝着地球,试想一下,如果地球一面一直朝着太阳,那感觉是不是很酸爽?

那究竟要啥样的恒星合适呢?

科学家其实也给出了他们的研究成果,不过在此之外,我们要先来了解一下恒星的分级,大致是这样的,有一个MK分类系统,把恒星按照表面温度从高到低对应着质量从打到小来排,大概有:

7大类:O、B、A、F、G、 K、M
10个小类:0~10

太阳就是是G2,科学家发现,比F0大的恒星,都短命。比K5更小的恒星,在宜居带内的行星就容易潮汐锁定。所以,最佳的是大于K5 ,小于F0的序列。

而开普勒22b的恒星,是开普勒22,它其实和太阳差不多,是G序列内的恒星,因此,这一条,它是合格的。

合适的位置

除了,恒星的要求之外,恒星在星系中的位置也很重要,离得太近,很容易遭受高能辐射,这是因为星系中心密度比较大,有很多大质量天体,甚至是黑洞。所以,对生命并不友好。当然,也不能太远,这样就不太可能会有重元素。

而开普勒22的位置还好,是属于星系宜居带内的,所以也符合要求。

除了星系中的位置,还有在恒星系中的位置,不能太近也不能太远。地球和火星就处于这个范围。

而开普勒22b,在它的恒星系中,是出于宜居带内的,所以这一点上,它也是符合要求的。

地磁场

为什么要说地磁场呢?

因为这非常重要,其实恒星都是不好惹的,太阳动不动就来一波太阳风,如果没有地球场,那行星就只能直接面对太阳风的袭击,这要很有可能把行星上的生命一波流全带走。

那开普勒22b有没有地磁场呢?事实上,现在我们还没办法确定,不过它拥有的是一个岩石核心,所以,大概率是不太可能拥有地磁场的。

一个和自身相比并不小的卫星

我们地球之所以人类可以生存的得这么舒适,主要有个原因就是月球。如果没有月球,其实可能没有人类,而月球其实和太阳系中其他的卫星比起来是有很大不同的,因为它相对于自己的主星地球是属于比较大的,其他的卫星和自己的主星比起来,个头实在太小。

这的主要原因就是,月球是撞出来的,在地球形成之初,有个叫做忒亚的小行星一头撞上了地球,剩余的碎片在引力的作用下形成月球,

这一撞使得地球的自转有了倾角,这才有了四季。而如果没有倾角,地球可能会像陀螺那样晃来晃去。

那地球的气候将会飘忽不定,这也是非常不利于生物生存的。除此之外,没有了月球,潮汐也就几乎会停滞,那海水就会涌入到很多其他的地方,这也是很不利的。

因此,有个比例较大的卫星,其实是生命得以延续的保证。

目前来说,开普勒22b是否有卫星,我们还没有办法知道。

拥有大行星的庇护

其实宇宙常常会有很多小行星和陨石,很多恒星系内其实都有小行星带。因此,一颗行星遭受小行星和陨石的袭击是正常的。但是,这其实是很不利于生命的繁衍,毕竟不用非常的小行星撞到地球上产生的能量,也足以摧毁整个地区的生命。如果,很大的小行星撞到地球上,那简直就是灾难,恐龙就是这么灭亡的。

不过,事实上,地球并没有非常多的袭击,最严重的那次还是650年前,这是因为有木星的庇护,他就好像一个守门员一样,火星轨道外侧,用自己的引力牵制住了小行星和陨石,这才得以保全地球不会经常受到威胁。

之前,奥陌陌进入太阳系,也是在木星的引力弹弓下,被加速甩了出去。

那开普勒22b外围有没有一个大质量的行星呢?其实,现在并没有或得到相关的观测数据。

液态水

液态水的重要性是不言而喻的,尤其是对于人类来说,好消息是开普勒22b是一颗含水量十分充足的行星,甚至,科学家一度认为这颗行星应该是表面都是水。

合适的大气层

最后就是大气层,其实这就和行星自身的指标有关了。我们可以一起来说,其实开普勒22b的各种参数指标,我们都还没有办法确定下来,现在唯一能确定的是它的体积要比地球大得多。至于重力,大气层都没办法确定。

如果它没有大气层,表面平均温度大概是零下11度左右。如果有大气层,成分与地球类似,则温度应该会在22度左右。当然,如果没有大气层,那宇宙射线分分钟就可以把行星上的生命带走。

最后,我们来总结一下,如果开普勒22b符合条件的是有一颗稳定的恒星,以及好的位置,还有液态水。而目前来看,行星自身的参数,诸如重力和大气压,我们还没办法确定。而是不是有卫星和大质量恒星以及地磁场,我们现在还不得而知。所以,我们并不能下判断认为它是宜居的。


钟铭聊科学


你会被压扁。


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