科学家分析开普勒太空望远镜的数据,发现一颗地球大小的系外行星
宇宙是时间和空间的集合体,宇宙中分布着无数的天体,包括恒星、行星、卫星、矮行星、小行星、彗星、星云等等天体,我们抬头仰望星空,除了月球,以及太阳系内的金星、火星、木星和土星等行星外,满眼所见的都是宇宙中的恒星,或者是遥远的星系。这些能够被我们肉眼看到的恒星,都是能够自身发光发热的天体,但是以目前的认知,恒星上是不可能存在生命的,生命应该生活在像地球那样的行星上,但是,行星自身不会发光,所以那些太阳系以外遥远的行星我们很难发现,要发现地外行星是一件很不容易的事情。
随着人类 科技 水平不断的发展人类对于宇宙的 探索 也不断深入,人类逐渐找到了发现地外行星的方法,这个方法就是“掩星法”。比如,在我们地球上观测太阳,由于有时候位于地球轨道以内的水星和金星会从太阳表面经过,从而会挡住一部分太阳光线,这种天象我们称为“行星凌日”现象,当行星挡住一部分太阳光后,就会使得太阳的光度发生变化。利用这种方法我们就可以用来探测遥远的太阳系外行星,为此美国宇航局发射了“开普勒太空望远镜”,该望远镜运行在围绕太阳的轨道上,利用太空光度计,对10万颗恒星的光度进行观测,从而来确定是否有行星凌日现象。
开普勒太空望远镜于2009年3月26日发射升空,进入尾随地球的太阳轨道,从而避免地球的遮挡,实现连续观测。开普勒太空望远镜携带了一个95厘米的透镜,在数年的时间内对天鹅座和天琴座中大约十万个恒星系统展开观测,以寻找类地行星的存在,获取了大量的观测数据。2018年10月30日,美国航天局宣布,开普勒太空望远镜耗尽燃料并正式退役,但是开普勒太空望远镜观测的海量数据依旧极具利用价值,到现在科学家还在研究中。
最近,科学家对一些开普勒太空望远镜的数据进行重新分析,发现了一颗太阳系外行星,这颗地外行星大约距离地球300光年,命名为开普勒-1649C。根据数据分析这颗行星距离所在恒星系统的中心天体距离较为适中,也就是说位于宜居带范围内。所谓“宜居带”是指,一颗恒星周围的一定距离范围,在这一范围内水可以以液态形式存在,而水是生命存在的必要条件,行星位于宜居带内是可能存在生命的重要依据。行星开普勒-1649C的个头和地球差不多,直径大约为地球直径的1.06倍,也就是差不多13506千米。
我们太阳系的中心天体“太阳”是一颗黄矮星,而行星开普勒-1649C所在的恒星系统围绕的那颗恒星属于“红矮星”。红矮星的表面温度比黄矮星更低,其质量通常不到太阳的一半,表面温度约为2500K至5000K左右,距离太阳最近的恒星“比邻星”就是一颗红矮星。开普勒-1649C所获得的的恒星能量大约是地球获得太阳能量的75%,但是开普勒-1649C轨道距离较近,因此推断开普勒-1649C的表面温度和我们生活的地球差不多。
当然,一颗行星要有生命的分布除了适宜的温度条件之外,还需要适宜的大气层厚度和成分,目前对于这些信息依旧不是很清晰,所以,我们只能将行星开普勒-1649C和其他众多地外行星一起列为可能存在生命的研究对象。开普勒-1649C由于距离红矮星非常近,所以其公转周期很短,在这颗行星上的一年差不多是我们地球上的19.5天,也就是我们地球上的一年可以抵开普勒-1649C将近19年。随着人类 科技 的进步,在地外生命的 探索 过程中必将会迈出新的步伐。
银河系内至少存在3亿颗宜居行星,人类第二家园真的存在吗?
在银河系内,至少有 3 亿颗宜居行星在围绕着类日恒星公转。这项研究成果发表于《天文学杂志》,是由来自美国国家航空航天局、搜寻地外文明计划(SETI)研究所和世界各地其他科学家合作完成的。
搜寻宜居行星的思路是,按照地球和太阳的参数,在银河系内寻找类似的恒星系统,找到那些位于宜居带上的 “宜居行星”。这些潜在的宜居行星至少要满足两个条件:一是其公转的恒星和太阳具有相近的温度和年龄;二是行星距离该恒星距离与地球到太阳距离相当,即在宜居带上。
在宜居带上并不代表该行星宜居,但存在宜居的可能性。具体来说,宜居带就是围绕恒星轨道的带状区域,这个区域内的行星,其大气压强和获得的热量能够支撑液态水存在,因此被称为宜居带。
位于宜居带是宜居的必要不充分条件。但这确实是一个寻找适合人类生存的第二家园的方法。
这次科学家的最新研究成果,是基于开普勒太空望远镜在 2009-2018 年之间收集的系外行星数据得出的。
开普勒太空望远镜在 2009 年 3 月由 NASA 发射升空,它的使命就是搜寻绕其他恒星运转且与地球大小相似的行星。通过使用光度计,在固定视场内连续监测 15 万颗恒星的亮度,这些数据随后传输回地球进行分析。该计划寿命最初定为 3.5 年,但是由于望远镜持续出现故障,整个计划一再延长,直到 2018 年,开普勒望远镜正式宣布退休。
虽然命途多舛,开普勒望远镜依然获得了大量有价值的数据和观测结果。开普勒计划在一生中观测到了 53 万多颗恒星,并发现了 2800 颗系外行星。在 2015 年,NASA 公布了开普勒发现的位于宜居带的 4 颗行星数据。其中,开普勒 438b、开普勒 442b 和开普勒 452b 接近地球大小,可能是岩石。第四个是开普勒 440b,是超级地球。
这些行星有一个共同点,即可能存在液态水。例如开普勒440b,其距离地球850光年,半径是地球的1.86倍,其轨道在宜居带上。
虽然开普勒的使命完结,但后续的数据分析工作还在持续进行。这一次,科学家处理了开普勒数据中推断出来的一些棘手问题,特别是到底在银河系中有多少类日恒星公转轨道上有宜居行星的问题。在此前,相关研究给出的答案不一,从不足 1% 到超过 100%(一颗恒星周围存在多个宜居行星)都存在。
导致分析结果悬殊主要有两个原因:数据不完整,以及开普勒数据集中存在错误的检测结果。这一次,参与数据分析的科学家们首次使用了完整的开普勒系外行星数据集,还是用了盖亚(Gaia,即欧洲航天局绘制银河系恒星的任务)提供的恒星数据。这一切都有助于提高最终结果的准确性,降低不确定性。在此之前,科学家们花了数年时间分析开普勒数据以剔除不确定性因素,确保只剩下真正的系外行星。
加州 NASA 艾姆斯研究中心的史蒂夫・布莱森负责这项新工作。它的团队确定了银河系中类日恒星的形成率和可能有岩质行星(半径是地球的 0.5 到 1.5 倍)绕其公转的恒星数量,以及岩质行星宜居的可能性。
根据布莱森和他的团队预测,平均而言,银河系中 37%-60% 的类日恒星至少有一颗可能宜居的行星绕其公转。乐观的话,这一数字可能高达 88%;保守估计,这一数字将降低到银河系中类日恒星的 7%(即 3 亿颗)。研究团队在这一基础上预测,距离地球 30 光年的范围内,有宜居行星绕其公转的类日恒星达到 4 颗。
布莱森对此评价说:“开普勒任务最初目标之一就是把这个数字精确的计算出来,我们也一直打算这么做。” 言外之意,布莱森等人终于完成了开普勒定下的最初目标,虽然距离开普勒望远镜退休已经过去了 2 年。
行星的宜居性和其表面是否存在液态水相关。大多数研究通过测量系外行星和朱恒星距离来判断,距离过近或者过远都不合适。根据布莱森的说法,当观测一颗特定恒星时,可以通过其亮度判断它对周围行星传递的热量,以此判断是否宜居。布莱森还强调,如果只依靠距离判断,是不精确的。除此之外,他的团队还会直接测量行星的真实温度。
尽管布莱森团队表示这项研究的不确定性比此前要小,但依然很大。这主要是以为系外岩质行星的样本太小了。开普勒确定了 2800 多颗系外行星,其中只有一部分围绕类日恒星公转,用这个数字推断银河系中其他数亿颗这样的行星精度不理想。
但这只是第一步。开普勒计划的全部意义在于,让科学家弄清楚应该把更多的资源投入到什么星体的研究中,才能找到地外生命。因为资金、设备和观测时间都是有限的。同时,这些工具 (如美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜和欧洲航天局的柏拉图望远镜) 可以用来确定一个可能宜居的系外行星是否有大气或任何潜在的生物特征,而这类研究可以帮助工程师设计更适合执行这些任务的望远镜。
开普勒卫星在 2018 年退休后,NASA 紧接着启动了 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)计划。TESS 指的是太阳系外行星调查卫星,于 2018 年 4 月由 SpaceX 的猎鹰 9 号火箭发射至预定轨道。相比开普勒卫星,TESS 扫略的太空面积扩大了 400 倍。
TESS 配备了四个广角望远镜和电荷耦合器件(CCD),每两周将数据传输回地球。其还能传输有效曝光时间为两小时的全帧图像,科学家能够以此搜索到意外的瞬态现象,比如伽马射线爆发。
截止 2020 年 5 月,TESS 已经识别出 1835 个候选的系外行星,其中 46 个得到了确认。
人类从来没有停止对地外文明和除地球外第二家园的 探索 ,虽然这个过程充满了挫折而且经常是一无所获。就在今年九月份,《澳大利亚天文学会出版物》(Publications of The Astronomical Society of Australia)杂志上的研究报告显示,澳大利亚科廷大学研究人员使用 4096 天线阵列对广泛的太空区域进行扫描,希望能捕获外星文明的无线电传输信号。在扫描了 1000 万颗恒星后一无所获,这次搜索的范围是有史以来最大的一次。
因此,人类不禁要问,是否存在和地球一样适合人类居住的系外行星,或者说,是否存在地外文明?
科学家对此有过诸多的讨论。一种解释叫 “地球特异性假说”(Rare Earth hypothesis),支持该理论的人认为形成生命需要多种事件和因素结合到一起,这意味着地球可能是宇宙中一个孤独的存在。
还有科学家认为,虽然外星文明可能很普遍,但是他们无法穿越星际距离,或者在掌握该技术之前就会毁灭。
根据德国天体物理学家和射电天文学家塞巴斯蒂安・冯・霍纳(Sebastion von Hoerner)的说法,人类文明平均持续时间为 6500 年。在此之后,会由于外部原因或者内部原因(精神或物理上退化)而消失。
三十年前,“旅行者一号” 飞抵太阳系边缘,在永久关闭摄像头之前,NASA 操控它回头为太阳系拍摄了一张 “全家福”。在照片中,地球是一个 “暗淡蓝点”,只占 0.12 个像素。
美国著名天文学家卡尔・萨根在其著作《暗淡蓝点》中,有这样一段话:
“再看看那个光点吧。那是此地,那是家园,那是我们。你所爱的每一个人,你所知的每一个人,你所闻的每一个人,曾经存在的每一个人,都在它上面度过一生。我们的悲喜相加,千百个自以为是的宗教、意识形态和经济学说,每一个猎人与强盗,每一个英雄与懦夫,每一个文明的缔造者与毁灭者,每一个国王与农夫,每一对青春爱侣,每一对母亲父亲,憧憬的孩童,发明家与探险家,每一个德行崇高的教师,每一个贪污腐败的政客,每一个 “超级明星”,每一个 “最高领袖”、人类 历史 上的每一个圣人与罪人,都住在这里 —— 一粒悬浮在阳光中的微尘。”
人类 探索 宇宙的脚步不会停止,寻找地外文明和第二家园的宏伟计划也会一代代继承下去。但与此同时,保护好这唯一的 “暗淡蓝点” 显得更为重要 —— 因为这是迄今所知的唯一家园。
3亿颗宜居行星?银河系中,生命真的有这么普遍吗?
1960年,美国科学家弗兰克·德雷克提出了著名的 德雷克方程 ,告诉我们该如何推测银河系中智慧生命存在的概率和数量。 这个方程分为两部分,其中前半部分可以推算出银河系中宜居行星的数量,而后半部分计算的则是宜居行星上出现像人类一样的智慧生命的概率。 但是,虽然这个方程已经足够明确了,对于我们来说依然存在着很多的未知。受限于目前的 科技 水平,我们也很难确定每一个参数的数值应该是多少。因此,银河系中智慧生命的数量,目前仍然是一个十分遥远的答案。 最近,科学家们取得了一定的进展。凭借着已经退役的 开普勒太空望远镜 所遗留下来的数据,得到了一个惊人的答案:银河系中大约有3亿颗恒星有机会帮助它周围的行星孕育生命! 那么,如此惊人的数据,到底是从何而来的呢? 开普勒太空望远镜是美国宇航局在2009年发射升空的一架专门用于寻找系外行星的设备。在它9年半的生涯中,开普勒太空望远镜对10万颗恒星进行了观测,收集了大量的数据,帮助人类找到了许多系外行星。2018年10月,它正式退役,但留下的数据却仍然足够让科学家分析许多年。 美国宇航局埃姆斯研究中心的天文学家Steve Bryson指出:“开普勒告诉我们,银河系中有数十亿颗行星,如今我们知道,其中有很大一部分都是岩石的宜居行星。虽然这个数字不是最终的结果,并且液态水也只是支持生命的许多因素中的一种,但是我们能够以如此高的置信度和精确度计算出这样的世界非常普遍,也足够让我们兴奋不已。” 目前来说,科学家们在寻找系外宜居行星时,仍然不得不以地球为主要参照。即使忽略掉大卫星、气体巨星等小因素,但有三点是判断行星宜居性所必须考虑的: 开普勒太空望远镜的主要工作之一,就是帮助我们寻找符合这三条要求的系外行星。Bryson和他的团队正是利用开普勒在2009年5月至2013年5月这四年间的所有数据,对符合要求的系外行星数量做了迄今为止最深入的一次估算。 第一步,就是确定系外行星的数量。在这段期间,开普勒一共发现了4034颗候选系外行星,其中2300颗最终得到了确认。不过,由于岩石行星比气体行星要小得多,因此相对也更难被发现。 开普勒寻找系外行星的方法就是我们常说的 凌日法 ,也就是根据系外行星运行到宿主恒星和地球之间是对宿主恒星亮度产生的影响来发现它们的一种方法。但是这里有一个问题,那就是有的行星太小,产生的亮度影响也比较小,以至于很难和宿主恒星本身的常规变化区分,导致被我们错过;另一方面,有的时候又会出现假阳性,让我们以为发现了系外行星,其实根本没有。 好在,借助一个名叫Robovetter的软件的力量,他们能够对一些问题进行修正。针对于轨道周期不足500天的系外行星,它可以明显提高精确度,但是许多宜居行星的轨道可能比这更远,它就爱莫能助了。 因此,他们选择了另外两个参数作为参考,那就是 行星半径 和 光子通量 。所谓的通量,指的是某种物理属性在单位面积通过的量,它可以描述这种物理属性的强弱。以光子通量为例,通量越高,单位面积上接收到的光子(也就是恒星辐射的能量)更多,温度也就越高。如果光子通量相对适中,那么行星也就更有可能处于宜居带内。 美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家Ravi Kopparapu介绍说:“我们一直都知道如何定义宜居带,那就是简单地以行星到宿主恒星之间的距离作为考量,可以确保它不会太热也不会太冷。为此,我们做了许多的假设,而 盖亚卫星 的恒星数据给了我们一个全新的视角,来审视这些行星和它们的恒星。” 凭借着这些先进设备的数据,研究人员对可能孕育生命的行星进行了相关参数的设定: 至于距离,要根据宿主恒星的温度等信息来进行调整,才能保证行星位于宜居带内。 最后的结果表明,这个温度范围内的恒星大约有一半都拥有岩石行星,而他们统计到的这些恒星数量,大概是3亿颗。也就是说,如果我们真的审视整个银河系内1000亿-4000亿颗恒星的话,得到的这个数字恐怕要大得多得多。 虽然这样的恒星周围处于宜居带的岩石行星并非一定就能够孕育生命,但是这至少已经满足了生命所需要的基础条件。至少在未来,我们可以更多地在这样的系外行星上寻找地外生命。 当然,除了这些条件之外,我们还希望行星有氧气、有较大的卫星、所在的系统内最好还有木星这样的气体巨星,这些因素都没有在本次研究中被考虑。 这也是类似的研究所要继续探讨的问题,它会将宜居行星的数量限制掉一部分,但是也可以让我们更加精确地判断哪颗行星更适合我们这样的碳基生物生存。 除此之外,宇宙中占据大多数的还是红矮星,它们的温度比这次研究的最低温度还要低。它们的寿命更长,可以给自己的行星提供更多的时间来孕育生命。尽管它们的辐射让科学家望而却步,但如果红矮星周围被发现有辐射和温度的双重宜居带,那么银河系超级地球的数量将会大幅增加。 至此,德雷克方程前半部分的计算,我们已经有了一些系统的尝试。虽然它并不是最终结果,但是我们已经迈出了坚实的一步。至于后半部分,还有待于科学家进一步计算,才能确定银河系中智慧生命的数量。至少从这项研究的结果来看,我们可以有一个乐观的看法了。
开普勒探测器使用的搜寻系外行星的方法是()
开普勒探测器使用的搜寻系外行星的方法是(通过相关观测数据来计算行星的特点)“开普勒”探测器于北京时间2009年3月7日早上11点49分(美国东部时间3月6日晚上10点49分),从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地17-B发射台发射升空,是美国宇航局发射的首颗探测类地行星的探测器。它的科研任务是对银河系内10万多颗恒星进行探测,希望搜寻到能够支持生命体存在的类地行星。基本概括据美国太空网报道,如果北京时间3月7日美国宇航局“开普勒”探测器能够顺利进入太空轨道,展开人类对银河系内类地行星的探索,这将开启人类对宇宙新的探索道路。开普勒探测器计划对银河系内10万多颗恒星进行探测,希望搜寻到能够支持生命体存在的类地行星。美国宇航局天体物理部主管乔恩-摩尔斯(Jon Morse)说:“开普勒探测器将使我们对银河系产生全新的认识,未来它的发现可以改变人类对银河系的观点。”按照最新发射计划,该探测器将于北京时间3月7日早上11点49分至11点52分(美国东部时间3月6日晚上10点49分至10点52分)发射,在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地17-B发射台由“德尔塔II”运载火箭发射升空。据悉,美国宇航局将发射时间推迟了一天,增加了对运载火箭的安全性检查,上周美国宇航局运载火箭未能将一颗太空探测器发送至太空轨道。投资6亿美元的开普勒探测器是依据17世纪德国科学家约翰尼斯-开普勒(Johannes Kepler)的姓名而命名的,17世纪开普勒是行星研究领域的先驱人物之一。摩尔斯说:“400年之后,我们利用开普勒当年的研究发现试图揭开我们银河系最深奥、最基本的问题——在银河系里有多少颗类似地球的行星?”任务研究小组指出,开普勒探测器将使用前所未有的光探测器组合(组合起来可达到9500兆像素),能够捕捉到围绕恒星运行的太阳系外行星微妙的光度变化。在地球上高端数字摄像仪达到10兆像素,而开普勒探测器却可达到95兆像素。
开普勒探测器使用的搜寻系外行星的方法是()
开普勒探测器使用的搜寻系外行星的方法是凌星法。开普勒探测器于北京时间2009年3月7日早上11点49分,从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地17-B发射台发射升空,是美国宇航局发射的首颗探测类地行星的探测器。它的科研任务是对银河系内10万多颗恒星进行探测,希望搜寻到能够支持生命体存在的类地行星。开普勒探测器简介:1、开普勒太空望远镜又称为开普勒任务,英文表述为 Kepler Mission,是NASA(美国航天局)研制的世界首艘专门探测太阳系外类地行星的空间望远镜,并于2009年3月7日在美国卡纳维尔角空军基地发射升空。2、约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler)是17世纪的德国天文学家、数学家,他发现了 行星运动三大定律 ,即轨道定律、 面积定律 和周期定律,为人类认识宇宙和行星运动贡献巨大,开普勒太空望远镜就以他的名字命名,以兹追崇。3、“开普勒”质量约1039公斤,口径为0.96米,主镜为1.4米,视野约105平方度(视直径约12度),看到的天区与一个人伸直胳膊看到的拳头遮蔽的视野差不多,观测深度约3000光年,广度约全天的0.25%。4、“开普勒”一升空,就显示了与众不同的非凡实力,在服役的9年多时间里,观测到候选系外行星5000多颗,经审查被确认的有2662颗,其中候选宜居带类地行星49颗,有30多颗得到确认。
开普勒22B是比地球更适合人类居住?
你是否思考过这样一个问题,在宇宙中,除了地球之外,到底还有没有适合人类居住的星球呢?近代以来,随着人类对生态环境的不断破坏以及人口的爆发式增长,地球已经越来越不堪重负了。霍金生前曾不止一次发出警告,如果人类无法改变温室效应的不断加剧,那么就必须在100年之内离开地球,否则人类将会面临灭顶之灾。尤其是在过去的一年中,地球上发生了很多不可逆转的事实,这让每个人都不禁忧心忡忡。不过好在科学家们已经发现了一颗比地球更适合人类居住的星球,它就是开普勒22B星球。2009年,为了寻找适合人类居住的系外行星,NASA向太空发射了著名的开普勒太空望远镜。截至目前,开普勒。太空望远镜已经发现了1000多颗系外行星,而开普勒22B是迄今为止发现的最适合人类居住的一颗星球了。2011年年底,科学家们在距离地球约600光年的天鹅座发现了这颗与地球十分相似的类地行星之后,科学家们就对她展开了深入研究,毕竟如果人类将来要离开地球,那么开普勒22B无疑是最合适的一个选择。
开普勒22B的大小大约是地球的2.4倍,和地球一样,开普勒22B也有一颗类似太阳一样的恒星。根据科学家们的推测,开普勒22B与地球一样拥有大气层,是一颗实体星球。并且极有可能已经孕育出了海洋,而海洋的存在,也为人类的生存提供了巨大的保障。除此之外,开普勒22B地表温度为21度,也有着分明的四级,与地球的相似度高达83%,只要对其稍作改造,他就能成为比地球还要美丽的人类新家园。最主要的是2.4个地球的面积可以在很大程度上缓解住房压力,实现人均一套房还是轻轻松松的。除了开普勒22B之外,科学家们还发现了另外一个类地行星,开普勒452B,它与地球的相似度达到98%以上,不过距离却更加遥远,在1400光年之外,并且现在还无法确认他是不是固体星球,因此开普勒22B仍然是目前为止最适合人。人类居住的星球。不过遗憾的是,人类如今的文明程度还无法在短期内实现像开普勒22B的移民活动,毕竟600光年的距离意味着,即使人类以光速飞行,也至少需要600多年才能抵达开普勒22B。
像开普勒22b这么大的超级地球能住人吗?
前面的大神已经回答得很详细,千辰也来说说自己的看法。 不确定,目前还没有 探索 到确切数据。就算能住人,人类的 科技 水平也去不了,因为开普勒22b距离地球有600光年。 先来了解一下,开普勒22b在不在超级地球之列。超级地球的质量要有地球的2.5 10倍。而该行星的直径是地球的2.4倍,物质结构尚不能确定,如果像地球一样的岩石结构,质量可有地球的14倍;如果是液态海洋结构,质量只是地球的2.4倍左右。跻身超级地球之列问题不大。 它太远了,在天鹅座及天琴座方向,距离地球有600光年,于人类 科技 而言是遥不可及。以目前最先进的“太阳神2号”飞行器24万km的时速要飞2.7 10⁸年,就是2.7亿年。说不定那时候的人类文明瞬间就能到达了。 首次发现这颗行星是2011年由NASA的开普勒望远镜观察到,观测人员也是由它运行时3次遮挡母星恒星才确定存在一颗行星。于是进行了后续的 探索 。 它的母星开普勒22是一颗比太阳略暗的恒星,只有太阳25%的光度,而开普勒22b就在日地距离15%的宜居带上,是一颗跟地球一样具有完美的地理优势。 然而 不是所有位于宜居带的行星都是宜居行星 。地球上具有的条件它一样不差,才会适宜生物生存 。 我们来看看地球除了在宜居带上还有哪些条件? 那开普勒22b有没有这些必备条件?我只能告诉你,600光年的距离真的太远,科学家连它是颗岩石行星还是液态行星都有待进一步观测。也许NASA并不急于移民,将这事就此撂下,去 探索 火星等系内星球,不是更有意义! 你认为呢? “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, 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: 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。 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。
金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
金星是太阳系中先天条件和地球最为相似的星球,但是说起来它又是让人觉得最为惋惜的星球。 金星的体积接近地球的90%,质量相当于地球的80%,是已知所有天体中(包括太阳系外行星)和地球质量最为接近的星球,而且金星上有大气层,按理说它也应该成为一颗像地球这样的有生命的星球才是。 然而金星的表面却如同地狱,其平均温度高达460摄氏度,铅锡等多种金属都可以在这样的温度之下融化,金星表面大气压高达地球的96倍,相当于地球海洋900米深处的水压,其空气中虽然也有云彩,却经常飘洒硫酸雨,阳光基本无法照射到地表,所以金星的表面如同地狱。 金星是和地球的质量体积最为相似的星球,它的轨道距离太阳系的宜居带非常近,但却并未位于宜居带中,这是值得惋惜的第1点;金星虽然和地球差不多,也有大气层,但是金星却没有磁场,无法保护高层大气,这是值得惋惜的第2点;金星虽然有大气层,但是却造成了严重的温室效应,以至于表面温度很高,这是值得惋惜的第3点;金星虽然有降雨现象,但是由于金星大气其主要是二氧化碳,个别地方二氧化硫浓度也不低,所以降下的都是硫酸雨,这是值得惋惜的第4点。 上世纪六七十年代的时候,美苏等航天大国刚开始了解金星,曾经以为金星是一个和地球一样适合生命居住的星球,然而通过对他的实地观测发现金星的表面问题,环境条件和地球,简直是天差地别,因此也就放弃了对它的进一步 探索 。 天文学家认为几十亿年前的金星并非现在的样子,而是类似于如今的地球,那个时候太阳光还没有现在这么强,金星位于太阳系的宜居带中,上面很可能也出现过生命物种,但是后来由于空间环境和星体环境的变化,金星不再是适合生命居住的星球了,并且渐渐演化成了如今这样的状态。 那么未来的人类能够改造金星,将其开发成我们地球这样的表面环境,并往金星上移民吗?只要人类 科技 能够发展到足够高的高度,这样的事情并非不可以做的。但是首先这需要将进行移动的太阳系的宜居带中,然后给他配备一颗月亮一样的卫星及其内部的熔岩活动,从而制造出金星的磁场,然后再进一步改变金星的大气成分,使其各方面都向着地球环境演变,那么人类就可以将它改造成另一个地球了。 而且实际上金星也是太阳系中能够开发成另一个地球的最理想的星球,就是因为它的先天条件和我们地球太相似了。如果金星将来具有了和地球一样的生存环境,那么我们移民到金星上面生活,你可能会感觉和地球上差不多呢。 金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星? 当前金星的环境是否宜居,我们先来罗列一下它的条件,各位心里就有谱了! 金星直径:12103.6千米(地球直径约12740千米); 距离太阳:约1.1亿千米(地球距离太阳约1.5亿千米); 金星表面温度:约464度(地球平均温度约15度) 金星表面气压:约90个大气压(地球表面为1标准大气压) 大气成分:96.5%成分为二氧化碳!(地球大气二氧化碳比例为0.04%) 一、金星正在以每年30M的速度远离太阳吗? 更准确的说,太阳系里所有的行星都在远离太阳,因为在太阳核心处,每秒都有超过6.5亿吨的氢元素转换成氦元素,质量亏损达到了450万吨!因此太阳系的引力中心正在逐渐降低质量,很显然每一颗行星都将远离太阳!那么是多少呢?大约在1个天文单位上将出现1.4-1.6厘米的外移。金星距离太阳刚好约0.7天文单位,因此它的轨道每年将远离1.-1.1厘米! 二、金星的温度与距离有直接关系吗? 天体的温度与距离母星是直接相关的,但金星的温度比距离更近的水星还要高,显然距离并不是关键,而是失控的温室效应,金星大气层中有一层硫酸云,还有高达96.5%的二氧化碳,其能允许光辐射通过,却不允许地面的红外辐射透过,就像一床棉被一样,让金星进入死亡的恶性循环! 三、金星表面存在液态水吗? 从理论上来看金星表面不可能有液态水的存在,不要说464℃的高温,水在100℃时就已经沸腾了,当然您肯定会说金星表面将近90个大气压,比高压锅内的压力大多了,当然它的沸点会升高!但有一点不要忘记了,水并非是在沸点才会蒸发,如果是冰在阳光下可以升华,如果是液态水,0度以上就可以蒸发,当然温度越高,分子运动加剧,蒸发速度也越快!那么您认为数十亿年来金星都是这样的条件,可能存在液态水? 还有一个要提醒下的是,金星没有一个能保护水汽的原生磁场,只有一个诱发磁场,而进入到大气层中的水汽被光解成氢氧之后,就在诱发磁场的磁鞘中被无情的剥离,去哪里了?散逸到宇宙空间中了! 四、金星未来命运如何? 金星的条件只会更加恶化,在无外界的干预下是不可能好转的,其实金星在太阳系宜居带的热边缘,理论上如果能解决金星失控的温室效应,它还是有救的! 但很可惜以人类的水平并不能改变一颗行星的气候,所以对于金星来说,充其量只能作为反面例子研究,避免地球堕入金星一般的地狱!殖民的目的地,还是放眼火星吧,尽管其远那么一点,但事实上火星的条件确实是可以建造科研基地的,但即使如此,人类依然需要消耗大量的资金和再次提升自身的技术,要不然这也是一个不可能完成的任务! 实际上移居金星的概率基本为0 其实,目前各个国家都在计划着登陆火星,其中也包括中国。其实这是一个很奇怪的现象,要知道其实金星距离地球的最近距离要比火星要近得多。而登陆火星最难的其实就在于解决火箭运载能力,金星更加短途,预示着可以使用更少的燃料就可以达到。可偏偏,没有一个国家在做金星计划,难道这不是很奇怪么? 其实,放眼整个太阳系,只有4颗岩石行星,而且金星个头和地球差不多,也确实在宜居带附近,而火星要小不少。但是科学家不选择金星,其实是因为金星的条件实在太恶劣了。 首先,金星是有大气的,这点很好。可问题偏偏是金星大气里96%都是二氧化碳,所以它的大气压是地球的92倍。其次,金星表面温度超级高,达到了464摄氏度,是几个行星中温度最高的行星。 所以,不要说人上去生活了,实际上连探测器去金星都够喝一壶的。而以我们目前的技术来看,想要改造金星的难度几乎是不可能完成的任务。 金星自转速度392m/s形成了离心的力,包括轨速35km/s。在漫长岁月的离心运动中金星是远离太阳的,金星一步一步地步了地球的后尘,巳开始成为形成生命的星球了。金星表面有机物正在生成过程中,其表面光照升温90℃并不影响有机物的形成,地球当时生成有机物时的温度是100℃,不影响无机物生成有机物。金星在复杂运动力的影响下影响着水的形成,同地球形成有机物阶段情况差不多,只是形成有机物时地球表面温度还高些,不同的是金星气态杂质成分多一些。金星高空最高升温470℃∽90℃之间变化。随着星体演化时间的增加,空间杂质趋向于减少,得太阳光照升温也在下降。金星表面是杂质持续升温升压,然后成扩散状。地球高空压力低于表面,而金星是杂质升温,是持续高温高压,然质扩散,明显高于地面。金星地表产生不了高温高压。夜晚金星高空压力随温度降低也骤降,好象突然消失了,一点压力感也测不到了,地表也差不多一样了。依据杂质是升温的罪魁祸首,是太阳光传升温的结果,根本不是金星地底的高温高压扩散的,得金星地底同地球地底的温度一样,压力也是一样,神秘化是唯心的,苏联有意夸大事实想独自探讨。金星地下环境适合种植,养殖,细菌繁殖,已进入产生生命的起始阶段。高温引起的高压现象确实不利于|生命的出现,但高温高压是空气杂质成分太多造成的,与地表存在性无关,只与太阳照射时升温升压有关。只要有运动力,就能发生巨变,一旦杂质趋向于减少,温度压力会恢复本来面目。探测器要想到达地面,必须要迅速下降通过才有可能减少损失,密闭也是重要的防腐蚀的办法;一旦到达地面却是另一翻情景;金星地表温度升温接近90℃,峡谷更低于42℃,水不会沸腾。随着深度的增加得温度变得更低。在金星峡谷处因温度低,压力也就低了,探测器降到地面后问题就变得没那么严重了。对高温高压方面的问题,探测器在降落过程中太慢会出现损坏问题,如人从油锅取铜钱,速度慢了肉体绝对会出现烫伤问题。金星高压范围小,由杂质分布不均匀造成,夜晚压力骤降客观上不存在高空高温高压现象了。 引力在星系范围内起着支撑一切运动体的作用,对物体运动同时也起着阻力作用。一切天体在运动过程中都必须克服引力这个基本阻力才能运动起来,不然就象人处在太空中,只能挣扎,短时间不能前进。地球在太阳系内既有自转,又有公转,影响着地球表面的气体物质上跟随着运动,得星体表面气态物质总处于外力影响的动态之中。动态是物质与物质之间发生作用后形成水的根本原因,也是产生生命的动力。在整个地球演化过程中,地球必然要演化出有声有色的生命体,也只有存在生命后才算真正给地球带来了无穷的生机,使生命永远不停地进化,最终进化出智慧的人类。地球形成于太阳近轨道处和水星轨道内则,还没水星;当时温度高的时候远高于金星,那时地球轨道很不稳定,属慧星式星体。早期地球有时拖着长长的慧尾,颗粒状杂质太多,只是随着演化时间的推移,才使得慧尾消失,进入稳定的轨道并环绕太阳运行。依据地球有自转,得自转后力是指向离心方向的,无论离心力是多么的不显眼,在离心力存在的前题下,近太阳处轨速52km/s,自转速度392m/s,远离速度是45m/年,慢长岁月的离心会发生明显变轨。地球随着时间的推移,离太阳系宜居带的距离会越越来近,形成的生命条件也会越增越多。当地球离太阳1.17亿公里时,地球已进入到太阳系生命宜居带范围之内了,地球本身开始必自然而然地产生大量的水,天空大气层也从此增厚,固态杂质成分趋向于减少,无机物在动态力存在的前题下向有机物转化,形成的有机物遍布所有处于动态空间的场所。接着是有机物向生命活性蛋白质方面进展,但最初形成的蛋白质是最简单的。蛋白质是一个独立的新陈代谢整体,还能自我复制。不论最初蛋白质是多么地筒单,生命演化阶段已经开始了,生命奇迹已出现了。生命活力是在克阻过程中形成的,不经风雨,那来的生命活力。生命体形千奇百怪,如长了翅膀后利于飞行,长了腿后利于奔跑,生命体形必须适应运动。当地球离太阳1.38亿公里时,陆地已全部被水复盖,只有露出水面的山峰成了唯一的陆地。海洋中已进化出了海藻类生物,无脊椎动物,物种种类达二百多万种。海中有冲上岸的生命体,有在水中向陆地转移的动物,也能进化出具有飞行技能的物种向空中转移。复杂的,具有活性的生命体已充满了整个地球。 地球有自转和公转,引起地表气态物质跟着运动,生命形成所需的动力来自动态力。物竟天择,适者生存,这是达尔文进化论的精华,适合一切生命的存在规律。天上有风云突变,电闪雷鸣;海中有波涛汹涌,潮起潮落;地上有火山爆发,地震地裂;太空有光照传温,射线贯穿等;…………;生命进化的动力源自于空间动态力去作用于气态物质成分,是动态力促成了生命的演化进程。倘若是寂静的世界永远也产生不了具有活性生命的运动体。生命进化的条件不是恒定的,是处于变化状态之中的,随条件的变化而变化,从没停止过。地球表面有气候变化,有小天体撞击地球造成的天灾,有人祸就是战争,气温骤降,高山隆起,地陷下沉,…………,生命存在的条件随时随地在不停地变化。依据天体运动规律,星体表面的温度总趋势一直在降低,有时是突变性,生命弱者一低头,就会被自然规律残酷地淘汰掉,物种进化过程也同时处在灭绝和突变的两个状态之中。 火星表面比重高,现时无生命活动,没有进化活力。猴子移居火星后,依据火星表面比重高,失去了进化动力。火星现在存在的生命体必趋向于固化,生命活力趋向于消失,猴子在火星不但无进化动力,还会趋向于灭亡。动态力对气态物质具有影响力,生命活力才能形成。现时地球表面比重再不是猴子进化成人时的比重,地球现时比重增高了,猴子同样失去了进化的全部活力。依据地球比重不会回退,得猴子永远也进化不成人。无进化活力时猴子怎能进化成人,但不能排除人为的办法去产生生命的活力,人为地去促进进化。人为将猴子一代一代地教育下去,还是有进化活力的,还是可以进化成人的。生命活力与地表的比重成反比,生命稳定度与地表比重也成反比,但有一个上限比重值,既2g/cm³。进化与生命活力关系密切,生了疾病连生存都困难,那来的生命活力,那来的进化动力,固化就是这样,只能自然地自取灭亡。 金属绕太阳运行的长轨道1.14亿公里,短轨道1.02亿公里,已进入太阳系生命宜居带了。 在金星表面正开始产生液态水,山谷已有水流动。升温是杂质的升温,高压是高温的状态,太阳传温与地表无关。天空大气层正开始增加密度和范围,杂质趋向于减少,原来的大气层终将为新大气层取代。从存在方面看,金星是最接近地球的行星,地球人不会因为金星引力的不同而有所感觉,金星加速度为地球加速度值的94%,既9.2m/s,金星简直成了地球生命环境的再现。金星地下十米深处温度同地球,压力也同地球,太阳传温首先影响的是高空,在470℃∽90℃之间,这个温度值影响不到地下。太阳传温至金星处140℃,传至地球处120℃,只相差20℃,杂质石头升温高。金星表面有高温存在,从上往下90℃∽470℃之间变化,不是所有的地方温度都是470℃,不是山谷避阳处温度高,不是水中温度有那么高,不是地底下温度也有那么高,名处的温度还是有区别的。随着金星演化时间的推移,随着大气层完全的建立,气温将转化至42℃∽75℃,最低点-36℃.,金星温带,寒冷带适合地球生命的生存。金星磁场同地球磁场,表面比重接近地球表面比重,土壤比地球贫瘠10%,发展种植业不是问题,峡谷养鱼完全可行。还可建立恒温的防空洞。说金星没磁场,有时能测到,压力对仪器有影响力。 金星大气含杂质过高,不同于地球的大气成分。温度高,升压高,表面石头升温也快,但地表处升温90℃,从上往下升温不同,压力会迅速下降,压力矢向指向大范围空间。地下十米深处和地球压力同,不能谈虎色变,有所为和有所不为。情况要分别对待。探测器在金星夜晚降落,在峡谷深处降落,会比想象的更顺利。空间层是降落的最大障碍,但也不是大范围高空都是470℃。解决空间高温高压问题,才能顺利到达地面,到达地面后会是另一翻喜悦的情景。 50亿年前,人类从x行星移居火星居住。 25亿年前,人类从火星移居地球居住。 25亿年后,人类从地球移居金星居住。 50亿年后,人类从金星移居太阳居住。 随着金星缓慢的远离太阳,金星正在发生变化,金星大气也正在消除二氧化碳,生成氧气。这是类地行星发展变化的必由之路。不信,等再过20亿年后,大家一看究竟。 请大家记住: 宇宙无限,物质永存。 生命常在,精神无垠。 这问题有个错误就是:金星在10~20亿年前就已退出了太阳系的宜居带。而且随着太阳温度越来越高,金星环境只会更加恶劣,因此人类绝不会移居金星。 金星与火星并称地球的姐妹星球,但金星与寒冷的火星不同,它表面有浓密的二氧化碳大气层,含量占96%,以使它温度高达500℃左右。金星的表面还时常下强硫酸雨,大气压强也是地球的90多倍,风速更是高达530km/时。如果人类到了上面,不是被二氧化碳毒死就是在硫酸雨下顷刻间腐蚀成一具白骨,或是被巨大的压强压碎,或是被飓风刮得满天飞。而且随着时间的推移,太阳内部的氦聚集越来越多,温度越来越高,释放的能量只会逐渐增加,这对于金星的环境来说无疑是火上浇油。 这样恶劣的金星,即使它的构成和质量与地球多么相似,也让人类望而生畏,唯恐避之不及。 金星的公转是224.7天,但是它的自转周期却比它的公转还要久,有243天,真是度时如年(这也是它浓厚大气层的原因)。另外由于金星的自转是逆向的由东向西,所以在上面看太阳是西升东落,如果地球上也是如此的光景,那是别有一番滋味。科学家猜测这可能是在几十亿年前一颗小行星撞击而来。 2006年,美国NASA发射了金星快车号探测器,在金星的大气层内找到了丰富的氘元素。氘是氢的同位素,这说明了金星地表曾含有和地球相当的液态水,大气压适中,存在有机物,气候温和…这让人不得不相信金星上曾出现过生命。 根据探测可知,在30亿年前,太阳的温度日渐升高,金星的表面也随之快速升温,水快速蒸发成为水蒸气,水蒸气是温室气体,能锁住太阳紫外线辐射,使金星大气层急剧演变为失控的温室效应,最后成为了太阳系中温度最高的星球。曾经的生命世界也在这场温室效应的大灾难中灭绝殆尽。 科学家由金星的命运想到了我们的地球,再过10~20亿年后,太阳温度再次升级,金星的命运将是未来地球的命运,而火星将是现在地球的命运。所以人类就是需要移民,火星才是不二之选,绝不会选择炼狱般的金星! 先说说宜居带,太阳系的宜居带当中有三颗星球,分别为金星,地球以及火星,这三颗星球只有地球适合人类生存和繁衍。 而火星则是有改造的可能性,但改造的代价比较大,最终是否能行还不好说,至于金星可能也有改造的可能性,但它改造的难度比火星还大。 金星主要有这么几个问题,第一个是温度高,由于金星的大气层非常的厚,且主要的气体都是二氧化碳,而二氧化碳的是一种温室性气体,所以金星表面温度常年都在400度以上,这个温度是生命无法承受的。 第二个是气压大,人类早在上个世纪60年代就探测过金星,结果人类发射的探测器还未着陆,就被金星的大气压压扁了,那么据科学家的分析来看,金星的大气压是地球的90倍。 第三个是环境恶劣,金星也会下雨,但下的是一种带腐蚀性的酸雨,既然酸雨连金属都能腐蚀,所以即使人类可以进入金星,也很难在金星的环境下生活。 最后还有一个问题,随着时间的不断流逝,太阳迟早会慢慢走向死亡,当太阳变成一颗红巨星的时候,它的体积会膨胀,届时金星可能就被太阳吞噬了。 所以从长远的角度上来说,下一颗适合人类生存的星球,一定是在地球轨道之外,而火星作为地球轨道之外的第一颗行星,肯定比距离太阳更近的金星合适多了,所以就我个人以为,即使人类的 科技 水平足够,可能也不会移民到金星上..... 人类并不适合在金星上面生存。 金星是一颗“类地行星”,由于体积、密度,以及质量只略小于地球,因而也被称为地球的“姐妹星”。它位于太阳系“适居带”的内边缘之外,相较于地球,它距离太阳更近一些。 尽管以“姐妹”相称,金星和地球有着极大的区别——这个妹妹脾气很暴躁。 通过观测,人类发现金星的表面非常狰狞: 地表上火山遍布、云层上闪电频发、大气中二氧化碳占97%以上、表面温度高达500摄氏度、气压为地球的90倍,宛如人间炼狱。 不过,这并不影响金星成为了 可能存在生命的行星之一 。 很多行星从一诞生便如炼狱,但金星不在其中。天文学家对地貌及岩石进行研究和分析后发现,金星也曾有过“温和的性格”,是后来由于某些原因才变得如此暴躁的。 其中一种说法是由于磁场过低,从而频繁遭受太阳风的撞击导致的,但究竟是什么原因目前尚未得出结论。但总之,金星的表面曾有过一段“风和日丽”的日子,且在长达20亿年的时间里都存留着与地球等量的液态水。 因而,不少天文学家都认为金星具有极佳的诞生生命的条件,并且不排除这些生命至今依然存在的可能性。 空间科学和工程中心(SSEC)的行星学家Sanjay Limaye就曾表示: 地球上存在以二氧化碳为食的微生物,不排除金星上也存在类似微生物,虽然地表环境变得恶劣,但它们仍可移居到大气层内继续生存。 人类或可移居金星的说法正是缘起于此。 然而,金星仍存在生命的说法目前并未得到证实,只限于理论推断。并且,即便这种说法被证实了,那也 仅限于以二氧化碳为食的微生物,人类是完全不适合在金星上面生存的。 即便金星地表之下的温度与地球相当,同时我们假设金星还存在大量的地下水资源,但金星上面没有充足的氧气含量。人类显然没有任何理由去一个没有氧气的星球上面掘地三尺来扩展文明。 答:金星处于太阳系适居地带的内边缘处,直径比地球略小,但是表面环境及其恶劣,不适合人类居住。 在太阳系形成的早期,地球和金星的环境是很相似的,但是在地球上出现了蓝藻等等早期生物,改善了地球的大气环境,把大气含碳量控制在一定水平内;而金星的情况完全相反,二氧化碳的含量彻底失控,目前二氧化碳含量高达96%,引发了全球性的温室效应。 太阳光辐射到金星表面后,热量被存储在了大气当中,目前金星表面的平均温度高达460℃,这足以融化金属铅,压强高达90个大气压,而且满天下着强酸雨。前苏联的几次探测器在金星表面着陆,均运行不久就完全毁坏了。 对生命最重要的化学元素是水,在金星表面的条件下,水已经成超临界状态,化学性质变得非常活波,根本不可能为生命提供帮助。 金星是距离地球最近的行星,而且属于内行星,但是金星表面的环境,根本不适合人类居住;也有科学家提出一个设想,利用充气的气球放置到金星大气中,由于金星的大气非常稠密,所以气球会悬浮在金星大气层中的一定高度内。在气球中,我们可以放置探测器,甚至宇航员也可以在其中做科学研究。 以人类目前的技术水平,根本无法改善一颗行星的大气环境,但是像火星这样的地外行星,人类有能力建造火星基地,在小范围内建立人类居住区,逐渐实现星际移民,美国在本世纪内也有这样的火星计划。 金星的质量和地球差不多,是一颗类地行星。不过可惜的是,金星并不能孕育生命。 金星是太阳系内唯一一颗自转方向是自东向西的星球,如果我们在金星上面看日出,我们会发现太阳从西边出来,东边落下。金星之所以有如此奇特的运行轨道,科学家猜测金星可能收到过小行星的撞击,导致其自转发生了反转。金星上面也有大气,而且比地球还浓密。不过可惜的是金星上面的大气都是酸性气体,比如二氧化碳、二氧化硫等等。所以金星上面下的雨不是水,而是酸水即酸雨。而且因为含有二氧化硫,酸性和腐蚀性极强,生命在上面会面临致命威胁。 如果说酸雨是金星的危险因素之一,那么高温和高压则是金星另外两大危险因素。因为金星的大气太过于稠密,所以其大气压是地球的100倍。稠密的大气还导致太阳光无法散出去,所以金星上面温度高达400-500℃。可以说,金星就像是一个高压反应釜,任何碳基生命在生命都会被碳化的。基本上可以说金星就是地狱,甚至比地狱的环境还恶劣。 所以说,不论金星在不在太阳宜居带内,就金星目前的情况来看,根本就不适合孕育生命,也无法孕育生命。
开普勒太空望远镜为什么会到了睡眠状态?
有史以来最成功的行星搜寻工具又一次闭上了它锐利的眼睛。美国国家航空航天局(NASA)的开普勒太空望远镜(Kepler space telescope)迄今已发现了约70%的已知外星世界,目前燃料消耗非常低。7月初开普勒有意的进入休眠状态,以确保宇宙飞船将有足够的推进剂留在地球,并在四周后将最新数据传回地球。这种数据传输机会发生在有限的窗口中;开普勒和其他许多遥远的美国宇航局航天器必须轮流使用该机构的深空网络,这是一个由世界各地的大型无线电接收器组成的系统。开普勒的数据确实按照8月初的计划落到地球上。但任务小组成员在今天(8月24日)的更新中写道,开普勒现在已经再次进入睡眠状态,天文台的未来也不明朗。尚不清楚船上还有多少燃料,美国国家航空航天局正在调查飞船的健康状况,并决定一系列的选择和下一步行动。2009年3月,耗资6亿美元的开普勒宇宙飞船发射升空,以确定银河系中类地行星的普遍程度。从开普勒的角度来看,当它们穿过宿主恒星的表面时,会产生微小的亮度下降,通过这种方式,望远镜就能发现外星世界。2013年5月,开普勒四颗定向维持反应轮的第二颗失灵,结束了航天器的主要任务——持续监测15万颗恒星(开普勒无法再精确地指向自己,无法进行所需的测量)。但开普勒团队很快发现了一种利用阳光压力稳定天文台的方法,于是该望远镜开始了一项名为K2的新任务。在这次任务中,开普勒在80天的“活动”中观察了不同的宇宙现象和物体,包括外星行星。美国国家航空航天局开普勒太空望远镜(Kepler space telescope)的插图,迄今已发现2650多颗系外行星。2018年8月24日,任务小组成员宣布,开普勒因燃料不足而重新进入睡眠状态。迄今为止,它已经完成了18次这样的活动;开普勒目前确认的行星数量为2652颗,其中325颗是在乔戈里峰期间发现。此外,该望远镜还发现了几千个“候选对象”,任务小组成员说:其中大部分可能会在后续观察或分析后得到证实。为开普勒加油或以其他方式维修,就像太空行走的宇航员多次使用美国宇航局的哈勃太空望远镜那样,是不可能的。而哈勃围绕着地球转,开普勒则围绕着太阳转,与它的母星相距数百万英里。
开普勒的成就有哪些?
开普勒发现了行星运动的三大定律,分别是轨道定律、面积定律和周期定律。这三大定律可分别描述为:所有行星分别是在大小不同的椭圆轨道上运行;在同样的时间里行星向径在轨道平面上所扫过的面积相等;行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比。这三大定律最终使他赢得了“天空立法者”的美名。同时他对光学、数学也做出了重要的贡献,他是现代实验光学的奠基人。扩展资料:开普勒还将宗教论点和推理纳入了他的工作,其动机是宗教信仰和信仰,即上帝根据可理解的计划创造了世界,这种计划可以通过理性的自然光进入。开普勒将他的新天文称为“天体物理学”,称为“ 亚里士多德的一次短途旅行”、形而上学 “, 和”亚里士多德在天堂的补充“,通过将天文学视为普遍数学物理学的一部分,改变了古代物理宇宙学的传统。 参考资料来源:百度百科-约翰尼斯·开普勒
开普勒的贡献?
开普勒 (1571-1630)
开普勒是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。他以数学的和谐性探索宇宙,在天文学方面做出了巨大的贡献。开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物,被后世的科学史家称为“天上的立法者”。 开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭,开普勒是一个早产儿,体质很差。他在童年时代遭遇了很大的不幸,四岁时患上了天花和猩红热,虽侥幸死里逃生,身体却受到了严重的摧残,视力衰弱,一只手半残。但开普勒身上有一种顽强的进取精神,但一直坚持努力学习,成绩一直名列前茅。 1587年进入蒂宾根大学,在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在他的影响下,很快成为哥白尼学说的忠实维护者。大学毕业后,开普勒获得了天文学硕士的学位,被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。后来,由于学校被天主教会控制,开普勒离开神学院前往布拉格,与卓越的天文观察家第谷一起专心地从事天文观测工作。正是第谷发现了开普勒的才能。在第谷的帮助和指导下,开普勒的学业有了巨大的进步。第谷死后,开普勒接替了他的职位,被聘为皇帝的数学家。然而皇帝对他十分悭吝,给他的薪俸仅仅是第谷的一半,还时常拖欠不给。他的这一点点收入不足以养活年迈的母亲和妻儿,因此生活非常困苦。但开普勒却从未中断过自己的科学研究,并且在这种艰苦的环境下取得了天文学上的累累成果。 早期的开普勒深受柏拉图和毕达哥拉斯神秘主义宇宙结构论的影响,以数学的和谐性去探索宇宙。他用古希腊人已经发现的五个正多面体,跟当时巳知的六颗行星的轨道套迭,从而解释了太阳系中包括地球在内恰好有六颗行星以及它们的轨道大小的原因。他把这些结论整理成书发表,定名为《宇宙的秘密》。这个设想虽带有神秘主义色彩,但却也是一个大胆的探索。 第谷最大的天文学成就就是发现了开普勒。第谷在临终前将自己多年积累的天文观测资料全部交给了开普勒,再三叮嘱开普勒要继续他的工作,并将观察结果出版出来。开普勒接过了第谷尚未完成的研究工作。 后来,开普勒在伽利略的影响下,通过对行星运动进行深入的研究,抛弃了柏拉图和毕达哥拉斯的学说,逐步走上真理和科学的轨道。 对火星轨道的研究是开普勒重新研究天体运动的起点。因为在第谷遗留下来的数据资料中,火星的资料是最丰富的,而哥白尼的理论在火星轨道上的偏离最大。开始,开普勒用正圆编制火星的运行表,发现火星老是出轨。他便将正圆改为偏心圆。在进行了无数次的试验后,他找到了与事实较为符合的方案。可是,依照这个方法来预测卫星的位置,却跟第谷的数据不符,产生了8分的误差。这8分的误差相当于秒针0.02秒瞬间转过的角度。开普勒知道第谷的实验数据是可信的,那错误出在什么地方呢? 正是这个不容忽略的8分使开普勒走上了天文学改革的道路。他敏感的意识到火星的轨道并不是一个圆周。随后,在进行了多次实验后,开普勒将火星轨道确定为椭圆,并用三角定点法测出地球的轨道也是椭圆,断定它运动的线速度跟它与太阳的距离有关。 这样就得出了关于行星运动的第二条定律:“行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。”这两条定律,刊登于1609年出版的《新天文学》一书。书中他还指出,这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。1612年,开普勒的保护人鲁道夫二世被迫退位,因此他也离开布拉格,去奥地利的林茨。当地专门为他设立了一个数学家的职务。 经过长期繁复的计算和无数次失败,他终于发现了行星运动的第三条定律:“行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方。”这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石,并导致数十年后万有引力定律的发现。 1604年9月30日在蛇夫座附近出现一颗新星,最亮时比木星还亮。开普勒对这颗新星进行了17个月的观测并发表了观测结果。历史上称它为开普勒新星(这是一颗银河系内的超新星)。1607年,他观测了一颗大彗星,就是后来的哈雷彗星。 不仅在天文学上,开普勒在在光学领域的贡献也是非常卓越的。他是近代光学的奠基者。他研究了小孔成像,并从几何光学的角度加以解释说明。他指出光的强度和光源的距离的平方成反比。开普勒研究过光的折射问题,认为折射的大小不能单单从物质密度的大小来考虑。例如油的密度比水的密度小,而它的折射却比水的折射大。1611年,开普勒发表了《折光学》一书,阐述了光的折射原理,为折射望远镜的发明奠定了基础。他最早提出了光线和光束的表示法,还成功地改进了望远镜。开普勒还对人的视觉进行了研究,纠正了以前人们所认为的视觉是由眼睛的发射出光的错误观点。他认为人看见物体是因为物体所发出的光通过眼睛的水晶体投射在视网膜上,并且解释了产生近视眼和远视眼的原因。1604年发表《对威蒂略的补充--天文光学说明》。1611年出版《光学》一书,这是一本阐述近代望远镜理论的著作。他把伽里略望远镜的凹透镜目镜改成小凸透镜,这种望远镜被称为开普勒望远镜。 开普勒还发现大气折射的近似定律,用很简单的方法计算大气折射,并且说明在天顶大气折射为零。他最先认为大气有重量,并且正确地说明月全食时月亮呈红色是由于一部分太阳光被地球大气折射后投射到月亮上而造成的。 他出版的《哥白尼天文学概要》叙述他对宇宙结构和大小的观点;在《彗星论》中,他指出彗尾总是背着太阳,是因为太阳光排斥彗头的物质所造成;1627年出版的《鲁道夫星表》是根据他的行星运动定律和第谷的观测资料编制的。根据此表可以知道行星的位置,其精度比以前的任何星表都高,直到十八世纪中叶,它一直被视为天文学上的标准星表。 他于1629年出版的《稀奇的1631年天象》中预言1631年11月7日水星凌日现象,12月6日金星也将凌日,果然如期观测到了水星凌日,而金星凌日西欧看不到。1630年,他几个月领不到薪水,经济困难,不得不亲自前往雷根斯堡索取。在那里突然高烧,几天后在贫病交困中去世。 晚年的开普勒坚持不懈地同唯心主义的宇宙论作斗争。1625年,他写了题为《为第谷.布拉赫申辩》的著作,驳诉了乌尔苏斯对第谷的攻击,因而受到了天主教会的迫害。天主教会将开普勒的着作列为禁书。1626年,一群天主教徒保围了开普勒的住所,扬言要处决他。后来,开普勒因为曾担任皇帝的数学家而幸免遇难。 1630年11月,因数月未得到薪金,生活难以维持,年迈的开普勒不得不亲自到雷根斯堡索取。不幸的是,他刚刚到那里就抱病不起。1630年11月15日,开普勒在一家客栈里悄悄地离开了世界。他死时,除一些书籍和手稿之外,身上仅剩下了7分尼(1马克等于100分尼)。 开普勒被葬于拉提斯本圣彼得堡教堂,战争过后,他的坟墓已当然无存。但他突破性的天文学理论,以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后人铭记他的最好的丰碑。 开普勒所处的年代正值欧洲从封建主义社会向资本主义社会转变的时期。在科学与神权的斗争中,开普勒坚定地站在了科学的一边,用自己孱弱的身体、艰苦的劳动和伟大的发现来挑战封建传统观念,推动了唯物主义世界观的发展,使人类科学向前跨进了一大步。马克思高度评价了开普勒的品格,称他是自己所喜爱的英雄。