什么是“宜居帶”,用它來做尋找地外文明的標準真的合適嗎?
宇宙是一個極為浩瀚的存在,目前科學家普遍認為宇宙起源于大約138億年前的“大爆炸”,宇宙誕生以來不停地在進行膨脹,宇宙中的所有天體也在不停的運動變化中。隨著人類科技水平的發(fā)展,人類對于宇宙的認識也不斷深入,當然目前人類對于宇宙進行探索的主要手段還是利用望遠鏡進行觀測,特別是對于太陽系以外的天體,我們只能通過望遠鏡進行觀測,目前還沒有任何探測器到達太陽系以外的其他恒星系統(tǒng)。

太陽系和開普勒186恒星系統(tǒng)宜居帶位置
人類探索宇宙的一大重大課題就是“地外文明”的探索,或者是“地外生命”的探索,我們發(fā)現(xiàn)太陽所在的銀河系中,大約擁有超過1200億顆恒星,而宇宙中像銀河系那樣的星系數(shù)量不計其數(shù),目前我們能夠探測到的河外星系數(shù)量在100億個以上。所以,在這樣海量的數(shù)據基礎上,我們絕對有理由相信地球并不是宇宙中唯一擁有生命的星球,但是我們如何尋找那些遙遠的類似地球的“類地行星”呢?

尋找地外文明的出發(fā)點,我們是基于地球的生命保障條件,地球擁有適宜的溫度、適宜的大氣層以及液態(tài)水,這些條件很大程度得益于地球和太陽之間合適的距離,地球距離太陽大約1.5億千米,從而保證了地球平均氣溫在15℃,而距離太近的行星溫度太高,距離太遠的行星溫度太低,都不適宜生命生存。因此,我們把一顆恒星周圍一定范圍內,在這一范圍內能夠使水以液態(tài)水的形式存在,擁有液態(tài)水就有很大概率存在生命,所以這一軌道范圍就稱為“宜居帶”。當然,不同恒星的“宜居帶”范圍也不同,釋放能量強的恒星,其宜居帶范圍就遠;釋放能量弱的恒星,其宜居帶范圍就近。

泛黃G型星(諸如太陽)、橙色K型矮星及泛紅M型矮星的宜居帶對比圖
比如,我們太陽系的宜居帶就位于金星和火星軌道之間,金星與太陽的距離近了30%,而火星又遠了50%,我們地球剛好合適。由于行星不發(fā)光,所以我們很難觀測到太陽系以外的行星,人類對于地外行星的發(fā)現(xiàn)主要是通過“掩星法”來實現(xiàn)的,通過觀測還可以計算出行星的軌道距離,從而能夠確定是不是位于該恒星系統(tǒng)的宜居帶內。如果,行星位于宜居帶內,那么這顆行星就可能擁有生命,如果行星的體積和質量又比我們地球大,我們就稱這些行星為“超級地球”,目前人類已經發(fā)現(xiàn)了上百顆超級地球。

超級地球