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光年外发现适宜“超级地球”-全球今头条
2023-07-04 05:54:00 来源:森罗万象原创
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在我们探索宇宙的过程中,寻找宜居行星一直是人类的梦想。近年来,科学家们发现了 一颗位于600光年之外的行星,被称为“超级地球”。 这个行星的 表面温度相对适宜,均温仅为22℃ ,引起了人们对人类是否能够移民到这样的行星上的讨论和猜测。
首先,让我们来了解一下这颗被称为超级地球的行星。根据天文观测数据,这颗行星被命名为 开普勒22b(Kepler-22 b )。它 位于天鹅座中,距地球约657光年。
(相关资料图)
2009年,美国国家航空航天局(NASA)的 开普勒太空望远镜首次观测到开普勒22b凌星现象。 2011年12月,NASA正式宣布:开普勒-22b是开普勒计划中 首颗位于类太阳恒星宜居带中的行星。
在宜居带内,行星接收到的辐射适中,使得表面温度可能适宜液态水存在。这是支持生命存在的重要条件之一,消息一经传出,科学家们就沸腾了,他们争相去了解这颗星球的数据。
根据天文观测数据和模拟推测, 开普勒22b的直径大约是地球的倍,质量也更大。 如果说它的密度与地球一样,那么它的 重力也将是地球的倍 。这也是它被称为“超级地球”的原因。
当一个100斤的人站在开普勒22b上,那么他的重量将达到240斤!这对于需要增重的瘦子来说也许是个福音?前文说过由于开普勒22b位于适居带内,那么它是否宜居呢?
判断地外行星是否宜居,最重要的就是看他附近有没有恒星。开普勒22b显然不存在这个问题。 它之所以名称里有个b就是表示他在母恒星开普勒22的星系中。
根据现有资料显示, 它距离开普勒22的距离是地球距离太阳的85%。 很多人距离太近会不会太热?完全不必担忧这个问题。 开普勒22所发射出的光辐射比太阳少25%。较远的平均距离和较低的光辐射,使得开普勒22b表面存在适合生命生存的温度。 当然,前提是开普勒22b表面没有极端的温室效应加热。
众所周知,大气是一个星球的保护壳。它可以阻挡宇宙空间的辐射和小型彗星碎片等物体对星球表面的直接撞击,也可以调节星球的气候。
根据科学家的预测,如果开普勒22b没有大气层,那么它的表面热平衡温度大约是-11 °C。如果有大气层,则表面温度大约为22 °C。
后者与地球的温度非常相似,显然符合人类居住的条件。温度够了,水也有了,还差什么呢?又要了中国人最关注的种地环节。
让人失望的是,开普勒22b可能因为其体积过大而难以存在生命。它的直径是地球的倍,这意味着它的状态可能不像地球,反而接近海王星,即拥有一个岩石核心,但是 表面是由液体与气体混合, 或者干脆就完全是液态海洋的表面,完全的海洋是没法种地的,但开普勒项目的科学家却表示。
如果行星主要是海洋,岩石核心很小,那么在这样的海洋中生存生命就不会没有可能。存在生命的可能使得开普勒22b的探索列为优先选项。它的宜居属性,也使得科学家们将其视为未来可能的第二家园。
星际旅行总是人们热衷的话题,但要跨越638光年的距离,以人类现有的科技还远远不够。
迄今为止最快的航天器是NASA的帕克太阳探测器(The Parker Solar Probe)。在接近太阳时,它可以 达到每小时约692,000千米的速度,这相当于每秒约192千米。
然而,即使以这样的速度,要到达开普勒22b也是不可能的。光年是星际中常用的距离的单位,表示光在真空中行进一年所走过的距离。
假设帕克太阳探测器能一直以每秒192千米的速度保持不变,并且没有其他因素影响它的速度,那么 到达638光年外也大约需要100万年。
而这个探测器目前还是无人的, 载人航天器的速度目前还远远达不到帕克太阳探测器的水准。
如此看来,要想真正实现星际旅行,我们还缺少有效的手段,但人类也并非毫无希望。
阿尔库比耶里恩引擎(Alcubierre引擎)就是一种可能的方式。它是一种 理论上的超光速飞行概念,最初由墨西哥物理学家米格尔·阿尔库比耶里恩于1994年提出。 该概念基于广义相对论的数学模型,并提供了一种可能的方法来实现超光速旅行,而不违背相对论原理。
阿尔库比耶里恩引擎的核心思想是通过在航天器周围创造一种称为“Alcubierre 泡沫”或“Alcubierre 奇点”的时空扭曲区域,以此将航天器包裹在其中。
这个时空扭曲区域可以以超光速的速度移动,而航天器本身则处于一个定位在相对论时间和空间中的“泡沫”内部。
它 利用了时空的弯曲性质,通过扭曲时空来改变航天器周围的几何结构,使得航天器前进的速度看起来超过光速。 这种扭曲时空的方法并不直接依赖于航天器本身的运动,而是通过扭曲周围空间来实现超光速的效果。
然而,阿尔库比耶里恩引擎面临着许多技术和理论上的困难。其中一个主要的挑战是需要负责推动太空船的负质量能量或物质,这在目前的物理学理论中并不被认可或存在。此外它所需的能量量级也非常巨大,远超过目前可用的能源。
尽管 阿尔库比耶里恩引擎仍然是一个科幻概念,并且目前无法确定是否可以实际构建,它仍然吸引着科学家们的兴趣,并作为一种可能的超光速旅行方法进行探讨和研究。 但在实际应用之前,还有许多需要解决的技术和理论问题。
虫洞理论也是科幻和理论物理学领域一个活跃的研究课题。
虫洞理论认为通过连接两个时空点的曲线通道(称为虫洞),可以实现超光速或即时的星际旅行。 这种理论建立在爱因斯坦的广义相对论基础上,其中时空被扭曲以允许非常特殊的路径连接。
根据虫洞理论, 虫洞是通过将时空弯曲到极限来创造的。 正如我们所知道的,广义相对论表明物体在弯曲的时空中遵循特定的几何路径。利用这种性质,通过曲线空间将两个地点连接起来,就形成了一个虫洞。
当一个航天器进入虫洞的一端,它 可以通过这个曲线通道快速移动,并在另一端出现。 如果虫洞的两个端点之间的距离比直线路径要短得多,那么航天器就能够更快地到达目的地,实现超光速的效果。
举个例子,一张纸上AB两点,蚂蚁从A爬到B需要很久,而人类可以轻而易举把纸对折,把AB两点的重叠戳破,人为给它制造曲率引擎和虫洞,蚂蚁通过虫洞几乎可以瞬间到达B点。
然而可惜的是, 这个理论尚未被实际证实,目前还不清楚是否存在稳定的、可用于星际旅行的虫洞 。此外,虫洞的建立和维持也需要巨大的能量和物质,并面临许多技术和理论上的挑战。
尽管目前缺乏有效的星际旅行方式,但其实大家不用担心。一方面科技在不断进步发展,另一方面我们的选择也不仅仅是开普勒22b这一个。仅 2011年公布的开普勒计划,就发现有多达 48颗处在宜居带的星球。 可见茫茫宇宙我们的选择还很多,我们完全可以挑一个更近的去探索。
在星际旅行上,我们还缺乏有效的手段,这一点还需要科学家们继续努力,希望在我们这一代能够有幸见证那一刻的到来。当然,即使我们已经具备星际旅行的能力,也希望能保护好地球,因为这才是我们最初的家园。
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