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海底1萬米深處有沒有黑洞

圖文 更新时间:2024-11-19 15:10:24

一組科學家最近發現了一顆新的系外行星(太陽系以外的行星,後同),據稱那裡是一個水世界,比地球上的水多多了。水是生命之源,如果那裡有生命,人類或許就能找到知音了。

海底1萬米深處有沒有黑洞(科學家發現距離100光年的水世界)1

這顆新發現的系外行星被編号為TOI-1452 b,根據系外行星編号規則,這應該是圍繞着一顆叫TOI-1452的恒星公轉的行星,而“b”則代表其是這顆恒星第一顆被發現的行星,随後如果還發現有其他行星,就會按照“c、d、e、f、g、h”在恒星代号後面後綴。

那麼,這是一顆怎樣的星球,對我們的未來有什麼意義呢?讓我們一起來了解一下這顆星球。

發現與建模

這顆系外行星是由加拿大蒙特利爾大學系外行星研究所,查爾斯·卡迪歐(Charles Cadieux)領導的一個團隊發現的,8月24日,這項成果以論文形式發表在世界著名的《天文學雜志》上,論文介紹了這顆行星獨特的性質和特征。

這顆行星是通過淩日系外行星勘測衛星發現的,這顆衛星簡稱TESS,中文昵稱“苔絲”。“苔絲”是一顆由NASA(美國航空航天局簡稱)研發制造,于2018年發射升空,具有望遠鏡功能專用于系外行星搜尋項目的衛星,被看作是此前發射的開普勒望遠鏡的繼承者,也将成為後來發射的韋伯望遠鏡的助手。

海底1萬米深處有沒有黑洞(科學家發現距離100光年的水世界)2

“苔絲”在數年的太空任務中,對數十萬顆恒星進行了觀察,發現了許多新的系外行星,TOI-1452 b就是TESS的最新發現。這顆系外行星距離我們約100光年,圍繞着位于天龍座的一個雙恒星系統中編号為TOI-1452的恒星公轉。

TOI-1452的兄弟被命名為TIC 420112587。這是兩顆大小差不多的紅矮星,每顆質量約為太陽的四分之一。紅矮星是指質量小于太陽50%以下恒星的統稱,這兩顆紅矮星相互間距離隻有145億公裡,隻是太陽與冥王星距離的2.5倍。

根據系外行星命名規則,發現某恒星的第一顆行星以小些字母“b”為後綴,以後發現的行星依次以“c、d、e、f、g、h......”為後綴,因此這顆圍繞着TOI-1452恒星公轉的行星被命名為TOI-1452 b。

紅矮星由于質量小,熱核反應沒有太陽這樣的黃矮星激烈,因此亮度和溫度都相對較低。TOI-1452表面溫度隻有約2900K,約為太陽表面溫度的一半。但TOI-1452 b距離TOI-1452恒星隻有912萬公裡,約為水星到太陽距離的16%,因此行星表面溫度正好在宜居帶。

海底1萬米深處有沒有黑洞(科學家發現距離100光年的水世界)3

所謂宜居帶就是坐落在距離主恒星不遠不近的位置,行星表面溫度适合液态水的存在。查爾斯·卡迪歐團隊和多倫多大學的科學家們,通過采用SPIRou(一種新型光譜儀)對這顆行星的光譜分析進行建模,發現這顆行星的水儲量很大,竟占到整個星球質量的30%,而地球水儲量隻占質量的1%。

這是一個什麼概念?說明那裡很可能是一個被水完全覆蓋的星球,如果那裡存在生命的話,那将是一種水生生命。

那麼,TOI-1452 b上面會有生命嗎?

現在還無法知道。現在的望遠鏡不但難以看到系外行星,就是系外恒星絕大多數也隻能看到一個光點,就是說,恒星的樣子也無法看到。因此,憑人類目前的觀測能力,不但無法看到那裡的生命,就是那顆星球本身也還無法看到。

現在發現系外行星主要通過淩星法,也就是當一顆行星運行到恒星與我們的視線之間時,就會出現對恒星的遮光現象,從而讓恒星稍微變暗,影響恒星的光度。科學家們就可以通過恒星的光變周期,來分析那裡是不是存在一顆行星,是什麼樣的運轉周期。然後,再輔之觀測行星與恒星相互之間的引力影響,來計算它們的質量。

現在最精密的光譜儀,如韋伯望遠鏡攜帶的紅外光譜儀等,可以分析系外行星的大氣成分。生命的新陳代謝,會産生一些特殊物質在大氣中留下痕迹,如氧氣和甲烷等,精密的光譜儀通過分析行星大氣光譜,就可以從得到的大氣組分中,尋找生命存在的證據。

海底1萬米深處有沒有黑洞(科學家發現距離100光年的水世界)4

按照地球生命特征來看,水是生命的第一需求。但有了水,并不一定就會産生生命。在太陽系,許多星球有水存在,而且有些星球的水比地球多得多;據科學考察分析,遠古時期金星和火星都有可能存在液态水,但至今沒有發現任何生命存在過的證據。

因此,即便TOI-1452 b真的是一個水世界,也未必就一定有生命存在。而且,由于這顆星球距離主恒星很近,公轉的軌道較小,公轉速度也很快,公轉一圈(一年)隻需要11天。且根據與主恒星這種距離,這顆行星很可能會被恒星潮汐鎖定,也就是永遠一面朝着恒星。

這樣,TOI-1452 b朝着恒星的一面永遠受着高溫炙烤,背着恒星的一面永遠受着冰凍酷寒,在這樣冰火兩重天的環境中,生命的誕生和存在是多麼艱難的一件事啊。且紅矮星的耀斑爆發很厲害,距離這麼近的TOI-1452 b,或許會不斷受到耀斑能量的轟擊。

因此,那裡很難說會有生命存在。不過,現在有了韋伯望遠鏡,既然發現了這麼一個新鮮的所在,我想NASA和韋伯團隊不會放過這個機會的,将很快讓韋伯深邃的眼睛對準那裡,仔細查看一番,或許不久的将來,就會有好消息傳來。

人類什麼時候能到那裡去旅遊呢?

至少現在還連夢都不敢做,因為TOI-1452 b距離我們100光年。光年是什麼意思?就是光走一年的距離,表示天文距離的單位。真空光速為每秒299792.458公裡,一年為31557600秒,因此一光年就是約9.46萬億公裡。

海底1萬米深處有沒有黑洞(科學家發現距離100光年的水世界)5

迄今為止,人類還隻有12位代表腳踏過平均距離38.4萬公裡的月球,飛得最遠的人造無人探測器是旅行者1号,飛了45年,才飛出235億公裡。而通常認為,太陽的引力控制半徑約1光年。也就是說,旅行者1号按照現在每秒約17公裡的速度,要飛出太陽系的勢力範圍還需要17000多年。

如果要飛到TOI-1452 b,就要飛117萬年。即便提升速度到每秒100公裡,飛到TOI-1452 b也需要30萬年。因此,即便那裡真的是一個汪洋大海的世界,在那個水世界裡有許多稀奇古怪的生命,我們也隻能望洋興歎。不,實際上連“望”洋也做不到,隻能“想”洋興歎。

未來,人類要飛出太陽系,走向宇宙深空進行恒星際移民,最少必須解決兩個問題:1、突破光速限制,采用時空折疊或蟲洞穿越技術進行星際遠航;2、大幅延長人類壽命,或改變肉體生存方式,以意識形态存在,才能應對漫長時間的星際旅行。

我們的下一代或下下一代能夠等到這種時代到來嗎?歡迎讨論點評。

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