寻找外星人一直是人类的目标,但是以我们当前的科技来说,这是一项非常困难的任务。因此,作为替代任务,我们只能先寻找宜居的系外行星,也就是适合生命生存的行星。以太阳系为模板,科学家定义了恒星的宜居带,在这个宜居带内,行星的温度是适宜的,水呈现液态。
但是,这样的宜居性仍然不能满足科学家的野心,于是他们提出了超宜居性。科学家列举了一些满足超宜居行星的要求,并且筛选出了24个符合要求的系外行星。按照这些要求来看,地球不仅是劣质的,连我们的太阳也是劣质的。
一般来说,我们把氢燃料燃烧完的时间视为恒星的寿命。我们知道,只有恒星核心才能发生核聚变,而这个核心大约占了整个恒星质量的10%,并且氢核聚变质量转化为能量的效率为0.7%,因此我们可以算出恒星一生所释放的能量。再者,我们还可以观测恒星的光度,也就是单位时间内所释放的能量,用总能量除以光度,我们就可以得到恒星的寿命了。
根据上面的资料我们可以得出,质量越大的恒星寿命越短,质量越小的恒星寿命越长。确实,像我们太阳这样的恒星称为G矮星,它的寿命相对较短只有100亿年。考虑到复杂生命在地球上出现花费了40亿年,可以想象许多生命在变复杂之前它们的母恒星早就死亡了。因此,要满足超宜居性,系外行星的母恒星寿命必须足够长。最好的选择应该是橙色K矮星,它们的寿命能在200亿到700亿之间。
超宜居性的第二个条件是系外行星的年龄应比地球更大。我们知道,在行星形成的早期,它是非常热的,基本上是由岩浆组成的世界。但是,随着时间的推移,内部产生的热量最终会慢慢耗尽并冷却下来,变成适合生命生存的温度。从概率学的角度来讲,年龄在50亿年到80亿年之间的行星是最宜居的。
除此之外,在大气层的问题上,科学家的要求也是相当严格。在这些超宜居行星上,大气应该是充满大量的水分、云层和湿度。它的氧气含量应该在25%到30%之间,作为对比,地球的氧气含量大概为21%。还有,它的温度要比地球更适宜,全球平均温度要比地球高5摄氏度。行星的质量比地球大1.5倍最好,因为这样有助于引力保持住大气。
最后,它还必须有像月球这样的巨型卫星。因为这些卫星不仅会产生潮汐效应,还会减慢行星的自转速度,并且可以使我们的轴倾斜度随时间推移保持稳定,从而形成稳定的季节。
科学家根据以上理论要求,从4500颗已发现的系外行星中筛选出了24颗超宜居系外行星。值得注意的是,尽管它们的宜居性超过了地球,但这并不意味着它们上面就有生命存在。因为生命的出现不仅有必然性,还有一些偶然的因素。虽然目前的技术还不足以更细致地探究这24颗系外行星,但是它们仍然是科学家的首要目标,更是人类成为星际物种的理想栖息地。跟这些比起来,地球不再是完美的。
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