NASA的TESS望遠鏡,疑似發現了太陽系外,第一個宜居星球TOI700D。
這個101光年外的TOI700D究是怎樣的一個存在,TESS又是怎樣發現它的?難道移民太空真的能變為現實麼?
據科學家推測,在目前可觀測宇宙范圍內,大概有10億顆類地行星,可以做為人類移居的備選星球。
但就當下的科技手段而言,即便是以人類航天器的極限速度飛行,也需要2700多年,才能飛出1光年的距離!
既然我們連太陽系都走不出去,為何要去探索外太空呢,難道只是好奇嗎?當然不是,主要原因有三。
首先,世界人口急劇膨脹,地球資源日益緊張。為了補給地球能源,需要去「發現新大陸」。
其次,科學家面對不斷惡化的生態環境,和近些年頻發的極端氣候變化,以及戰爭、病毒等原因,不得不向宇宙深空繼續探索。
因為誰也不敢保證,會不會再次發生生物大滅絕。
最后,雖然我們現在無法超越光速,但我們要未雨綢繆,提前布局。一旦將來技術成熟,人類就可以來一場「說走就走」的旅行!那什麼樣的星球才能入選太空移民的備選星球呢?
答案當然是像我們地球這樣,能夠滿足人類生存的必要條件的星球了。
通過人類對太陽系內金星、火星的液態水尋找,我們可以想見,液態水絕對是備選宜居星球的必備條件之一!
除此之外,還要有適宜的溫度,和含氧的大氣層等。
參考地球在太陽系的位置,我們發現,如果距離太陽這個大恒星太近,那麼水分就將被蒸發,而如果離得太遠,則溫度過低,人類根本能無法在地表生存!
可見水作為「生命之源」,對于人類來說是非常重要的!但我們拿地球生物的習性,來衡量外星生命的存在是不是有點片面了?TESS究竟是怎樣捕捉到這些宜居星球的呢?
太陽系外宜居星球什麼樣,TESS又是怎樣發現它們的呢,難道一定要有水,有大氣層,才能有生物嗎?
科學家發現,要想尋找一個穩定的移居星球,首先要找到一個比太陽系狀態更穩定的恒星系。
考慮到與身為黃矮星的太陽壽命大概只有100億年,與之相類似的恒星壽命較短,但存活時間更長的紅矮星,其恒星活動又太過頻繁。
所以能量略低于太陽,但是壽命卻可以達到150億年到300億年的橙矮星,成為了科學家優先考慮的對象。鎖定了適宜的恒星后,就要尋找該恒星系統的宜居帶了。什麼叫宜居帶呢?
用太陽系舉例來說,地球就位于太陽系的宜居帶內。
在我們周圍,金星離太陽太近,水分被蒸發殆盡,而火星又離太陽太遠,即便有水也都凍成冰了,所以都不適合生命和人類生存。
這個圍繞恒星不近也不遠的行星軌道地帶,就是宜居帶。
可見,熱度和光照適宜、存在液態水是一個較為顯而易見的衡量標準。但是尋找太陽系之外的行星,并不是件容易的事。為什麼會這樣呢?
這是因為,處在恒星周圍的行星只能反射恒星的光芒,自身并不會發光,所以想要在深邃的暗夜里找到它并不容易,何況還是在遙遠的外太空。
于是科學家在2018年的時候,發射了TESS望遠鏡,它的全名叫「凌日系外行星勘測衛星」
通過它的名字,我們知道它的工作原理,正是運用了行星凌日的現象。
即當系外行星飛掠恒星表面時,TESS會捕捉到恒星表面的亮度因光線被遮擋,而發生變暗的現象。
通過觀測周期性變暗的規律,從而判定出行星的尺寸以及公轉周期等參數等。
TESS身高只有1.5米,總重量才363公斤,別看它個頭小,但功能強大,敏感度極高,是名副其實的行星「獵手」。
它的太陽能電池板收縮時,直徑只有1.3米,但衛星卻搭載了可以覆蓋24度角,像素高達1680萬像素的太空攝像機。
遨游太空的望遠鏡,不僅觀測角度更大,而且可以免受地面天氣條件的限制和干擾。
TESS傳回的恒星亮度,要比開普勒高30至100倍,其可觀測范圍,更是開普勒的350倍!僅僅運行了兩年,TESS就發現了1000多顆太陽系外的行星!
就在最近,TESS就發現了一顆,同地球極為相似的宜居星球,它的名字叫做 TOI 700D。
TESS首次發現的太陽系外宜居星球TOI700D, 究竟什麼樣?我們真的要實現太空移民了嗎?
TOI700D位于距離地球101光年外的劍魚座內,大小同地球類似,圍繞紅矮星TOI 700公轉。
因為其恒星TOI 700相較太陽而言,熱度只有太陽的50%,亮度是太陽的五十分之一,溫度較低,釋放的能量也較少,所以其周圍的宜居帶距離更近,TOI700D的公轉周期也只有37天。
雖然TOI700D從其恒星那里,只能獲得相當于地球86%的熱能,但這并不影響它保持平均零下二攝氏度的適宜溫度。
因此TOI700D不僅表面可能存在大量液態水,被海洋所覆蓋。
而且還有可能存在一個,類似于早期火星的那種,以二氧化碳為主的濃密大氣層,可以幫它保暖。
第一次有太陽系外的星球,能同時滿足這兩個條件,意味著這里可能十分適宜人類移居,或誕生生命。
可TOI700D與主恒星的距離實在是太近了,想要移居還面臨著潮汐鎖定的問題。
如同地月關系那樣,TOI700D永遠以同一面朝向主恒星,存在極晝和極夜。也就是說TOI700D上沒有晝夜更替,和四季輪回。
這一定程度上,限制了其生命的發展,可能只有晨昏線附近的區域,更適合生命存活。
另外,還有一個不得不考慮的問題,那就是這里能夠適宜我們生存,難道就不會有其本土文明誕生麼?
假如未來我們能超越光速,開展移居活動,會不會遇到外星生物,引發星際戰爭呢。或許別的高等智慧生物,此時也正在角落里關注著我們!
針對星際移民,著名科幻作家劉慈溪呼吁:不論何時,請「不要回答」!并指出,人類星際大規模移民的最可能動力,或是啟動太空市場。
對此,霍金也曾在他的著作里,提出了相似的「應該保持靜默」的觀點。對此你怎麼看呢?