什麼是宜居帶,用它來做尋找外星文明的標準真的客觀嗎?

科學邊緣


1959年,物理學家莫里森與科科尼,發表了一篇關於“搜尋地外文明”的論文,其內第一次提到了“宜居帶”的概念


今天的“宜居帶”,是指能讓液態水大規模存在於行星表面的特定區域,而液態水又被認為,是生物化學反應所必須的溶劑,因此宜居帶就成了“尋找外星生命”的一個“硬性指標”,後來出現的“德雷克方程”,也將宜居帶納入其中,成為計算外星文明數量的一個參數。

在我們的太陽系,宜居帶指的是距離太陽0.99個天文單位到1.7個天文單位的環裝區域,地球恰好位於其中。


但需要指出的是,宜居帶的範圍並不是一成不變的,它會隨著恆星光度的增強,而逐漸向外側移動,我們的太陽作為一顆黃矮星,光度每1.1億年就會增強1%,因此在幾十億年前的早期太陽系,距離太陽更近的金星才是位於宜居帶的行星。

在可以預見的未來,太陽光度的增強,會導致地球海洋蒸發速度加快,10億到20億年後,地球就將成為一個不適應生命存在的行星,而地球軌道外側的火星,以及木星和土星的眾多衛星,表面則有可能被液態水覆蓋,成為太陽系新的“宜居星球”


在20光年之外,有一顆名為格利澤581的紅矮星,它擁有一顆名為格利澤581g的行星,該行星恰好位於宜居帶內,因此天文學家相信它的表面存在液態海洋。

截至目前,開普勒望遠鏡一共找到了54顆位於宜居帶內的系外行星,而天文學家估計銀河系內,有多達5億顆位於宜居帶內的行星。

然而頗具諷刺意味的是,天文學界並沒有在這些地外宜居行星上,發現有關外星生命存在的任何證據

宜居帶的“死寂”,讓越來越多的人開始思考:“用人類的生存標準,去尋找外星生命和外星文明,是否真的合適?”


現如今地球上所有的生命,都是以碳元素為基礎的“碳基生命”,碳基生命最大的特點就是需要水和氧氣,然而宇宙中並非只存在碳基生命。

1891年,化學家申納爾系統探討了“硅基生命”存在的可能性,他認為廣泛存在於宇宙中的硅元素,在熱穩定性的幫助下,夠演化出一種截然不同的生命形式。


設想中的“硅基生命”,外表將呈現岩石甚至是晶體模樣,和人類的“宜居行星”條件完全相反,硅基生命完全不需要水和氧氣,高溫高壓才是它們的“宜居環境”

考慮到宇宙中可能存在的“非碳基生命”,人類目前尋找外星生命的標準,顯然“太過苛刻”


但我們也要明白,人類文明目前的科學技術,能夠發現擁有液態水的“宜居星球”,就已經很不容易了,就算硅基生命真的存在,現階段的天文學家,也不可能發現它們。

在可以預見的未來,“人類標準”仍然會是尋找外星生命的主要標準,某種意義上來說,也只有用“人類標準”找到的外星文明,才有可能被人類理解和接受。


宇宙觀察記錄


宜居帶就是圍繞著恆星,就是像太陽那樣的恆星,有很多行星圍繞著太陽轉,然而有的行星離太陽近,有的行星離太陽遠,不管是離的近的還是離的遠的都不適合生物生存,只有一定距離,這個距離範圍內剛好適合生物生存,把這個範圍內的地帶就叫做宜居帶。

宜居帶這個範圍怎麼確定的?其實道理很簡單。

離太陽太近的行星,受到太陽的輻射太強烈,行星上的水都被蒸發了,或者沒有蒸發但是水的溫度太高,大於50度,一般認為大於50度的水就不適合大部分生物存活了,尤其是大型智慧生命。所以離太陽太近距離是不適合生命生存的,不是宜居帶。

離太陽太遠的行星,受到太陽輻射過於弱小,行星表面的溫度太低,使得水都凍成了冰塊,更有甚者會把空氣中的二氧化碳也凍成乾冰。沒有了液態水,就沒有生命存活的可能了。所以距離太陽太遠的距離也不是宜居帶。

拿那太陽系而言,圍繞著太陽旋轉的有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)、以及至少173顆已知的衛星、5顆已經辨認出來的矮行星,包括四個柯伊伯帶天體,和數以億計的太陽系小天體和彗星。在這麼多的天體裡面只有金星、地球、火星這三個行星是在宜居帶上的,就是說只有這三個行星上面有可能有生命存在。

而又恰恰地球在宜居帶的最中間,其它兩個行星都在宜居帶的邊緣。地球在最中間,剛好地球的質量也剛好,不大不小,使得地球的引力可以吸引地球的大氣不流失,也使得人類等動物可以直立行走,不至於被過大的引力壓的爬不起來。剛好地球的大氣個個成分含量適宜生命生存,不至於大氣中含有有毒成分。這些都是非常巧合的因素結合起來才使得地球上的生命繁衍生息。

而金星和火星就沒有地球那麼幸運了。

上圖是火星表面全是低溫缺水的環境

火星是在宜居帶的遠方的一側,所以火星上面的溫度要比地球低的多,又由於火星質量太小,導致火星表面的大氣太稀薄,起不到為地面保溫的效果,由於以上原因就導致火星上的溫度很低,如果火星上有水也都是冰了,所以火星上有生命的可能性非常的低。

上圖時金星表面全是高溫火山在活動

金星跟地球的大小質量都差不多,但是進行處於宜居帶的靠近太陽的一側,就導致金星上的溫度比較高,又由於金星表面的大氣的厚度是地球的100倍,而且二氧化碳含量特別高,所以導致金星上面的溫度高達400度,水都被蒸發乾淨了,所以也不可能有生命的存在。

在浩瀚無垠的宇宙中,人類已經找到了太多太多的類似於太陽的恆星,也在這麼多的恆星周圍找到了很多宜居帶裡的行星,可是由於質量、體積、大氣含量、周圍行星的引力等等原因,至今還沒有找到地球之外有生命的星球。

所以地球上的生命是一個偶然,是非常多的可能性都集中到了一體,非常非常的偶然下產生的生命。

不敢說宇宙中只有地球這一個星期有生命存在,但是也可以肯定像地球這樣能夠有條件孕育生命的星球特別特別少。

所以,人類在探索宇宙中,利用宜居帶來尋找外星人是科學的,不過由於孕育生命的條件太苛刻,所以即使找到很多的宜居帶,也不一定就可以找到外星人。


玄覽不勤


宜居帶是指一個適合生命生存的星球運行的軌跡區域,就象地球在太陽系內運行的軌跡區域一樣,這個軌跡區域離太陽再近一點,生命會被熱死,離太陽再遠一點,生命會凍死。地球的運行軌跡區域正合適生命的生存,這就是宜居帶,是一種奇蹟的巧合,這樣的宜居帶太難找了,也是至今人類很難找到外星生命的原因之一。

只要宜居帶內有內似於地球這樣星球存在,那是必有生命的,因為這樣的環境適合生命的孕育,生存和繁衍。


魔怕78479829


所謂宜居帶就是以地球生命的生存條件來探索外星生命的一種方法。當然你可以說這種方法不全面,因為其他星球生命形式未必和地球生命一致,所需要的環境也可能千差萬別。但是要知道,我們並不是要找出所有有生命星球,目前只是要找到一個有生命的星球,以證明我們不孤單。這就必須有一個大致的範圍,就是最有可能存在生命的範圍,這樣尋找起來效率會更高一些。因為我們不瞭解其他生命形式,所以只能依照地球生命的生存條件來尋找。如果不這樣,那將沒有任何範圍,地毯式搜尋。宇宙廣闊人類渺小,不可能採取這種沒有任何條件設定的尋找方法。

好比我們要網上聊天,這麼多人怎樣才能找到一個和自己志同道合聊得來的人呢?當然這樣的人很多,也許是老人也許是小孩也許是外國人。漫無目標的尋找浪費我們很多精力。我們並不是要將這些人都找出來,而是找一個可以聊得來的朋友。於是我們就要設定一個大致範圍,和自己性別年齡身份類似的人。然後在這些人中再尋找。有備選對象後可以試著聊幾天,如果不合適就再換人。


多維觀世界


網上書上都有說宜居帶、動物宜居帶、但動物進化要求環境氣候不同,就別作夢有水……液體帶就能生存,討論外星人沒意義智商低下才信這些,不是說美國中學生髮現最近象地球的星球了嗎?有本事你飛過去呀又不遠?人類五十年都有可能滅絕了,唯一可生存就是仃止挖地球仃止開採,作不到就一起等死吧


恢復新北京共識綠色引


歡迎你們的要請,我科學的回答你們提出的問題。你們不懂什麼是外星人,什麼是宇宙人。我在這裡要給你們這些所謂的專家教授,宇宙沒有外星人。我們在宇宙空間,我們和他們都是宇宙人。


中國民間智庫譚永念


就人類已知的科學程度來說,宜居帶算是唯一的標準!


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