激動人心,宜居行星帶上發現超級地球或有水存在

《自然·天文》雜誌發表了倫敦大學學院(UCL)一組天文學家的最新研究成果,他們在一顆名叫K2-18b的行星上發現了水蒸氣存在的跡象。作為人類已知的第一顆有水且位於宜居帶的超級地球,很多讀者看到新聞可能就會浮想聯翩,有水宜居,那就可能有生命啊!有生命,說不定就可以演化成高級智慧生命,會不會跟地球接觸?或者我們可不可以移民到那裡去?

激動人心,宜居行星帶上發現超級地球或有水存在

很多時候,科學發現和我們美好的想象之間還差著十萬八千里。大家先冷靜下來,看完下面的三個不等號就知道了。

1、宜居帶 ≠ 一定宜居

位於宜居帶內的K2-18b一定宜居嗎?其實所謂的宜居帶,是一個較為寬泛的概念。根據恆星向外發光發熱的強度,可以圈定一個行星距離恆星的距離範圍,在這個範圍內的行星,其表面溫度適宜能夠支持液態水的存在,就稱為宜居帶。

根據推測K2-18b表面溫度可能在0度到40度之間。雖然K2-18b恰巧落在了宜居帶內,但K2-18b圍繞的恆星與太陽迥異。K2-18是一顆溫度比太陽低很多的M型矮星,它雖然沒有太陽熱,個頭質量也小,但卻很可能比太陽暴躁得多:其色球層活動劇烈,不時會有巨大的耀斑爆發,向外拋射各種高能粒子。

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此外,K2-18b和它的距離更近,只有日地距離的七分之一。我們地球的情況比它好得多,還必須要靠磁場和大氣層保護,才能抵禦很多太陽的輻射攻擊;K2-18b更近距離得面對這樣一個大魔王,顯然其宜居性要打一個大大的問號。

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2、超級地球 ≠ 地球

質量在1-10倍地球質量之間的系外行星,由於比太陽系的冰巨星(天王星海王星)質量小一些,在太陽系內並沒有合適的行星與之對應,科學家就給它們起了個“超級地球”的名字。K2-18b質量是地球的8倍多,半徑是2.7倍,顯然個頭體重都比地球大不少。所以這個超級地球跟我們地球還是很不一樣,大家都知道超人和人還是有區別的。這也難怪Angelos Tsiaras 在接受媒體採訪時都一再強調:“K2-18b不是地球2.0,它比地球重很多,大氣組成成分差別也很大!”

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3、有水 ≠ 有生命

上文提到,發現水經過了一系列複雜的分析過程。根據大氣模型與觀測數據擬合結果,與數據匹配較好的三種大氣模型中都有水的存在,統計學上的置信度也很高。但是受限於數據精度,具體到水的含量則從0.01%到50%不等。換句話說,K2-18b大氣中,最樂觀的情況下,可能有一半的水蒸氣,但也很有可能水的含量微不足道,絕大多數是氫氣、氦氣和氮氣。而且其他常見氣體如甲烷氨氣等,現有的設備壓根探測不到,也就不排除它們可能存在從而擠佔水蒸氣比例的可能。

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此外,雖然水是生命之源,是普遍認知上生命存在的必要條件,但水的存在並非生命存在的充分條件,更多其他物質環境以及生命演化所需的苛刻條件疊加在一起,才可能孕育出生命。就像英國團隊自己所評價的那樣,“我們的發現雖然激動人心,但這絕非表明發現了生命!”


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