在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的5000多顆系外行星里,開普勒22b的條件可以說是最好的, 它不冷不熱,處于恒星周圍剛好能讓液態(tài)水存在的區(qū)域,其表面平均氣溫約為22攝氏度。
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但現(xiàn)在距離它被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)過去了十幾年,隨著研究的深入,天文學(xué)家看著那顆遙遠(yuǎn)的藍(lán)色星球,表情卻越來越復(fù)雜,它真的是天堂嗎?還是一個(gè)偽裝成天堂的地獄?今天我們就跨越 600 光年的距離,去揭開它的真實(shí)面紗。
首先我們得承認(rèn),開普勒 22b 的“戶口”確實(shí)好得沒話說,它的母恒星和太陽一樣,是一顆 G 型主序星,它的質(zhì)量只比太陽小 3%,亮度比太陽暗一點(diǎn)點(diǎn)。它穩(wěn)定、溫暖、壽命長。
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再看開普勒 22b 的軌道,它距離母恒星的位置,剛好是地球到太陽距離的 85%,因?yàn)樗x恒星稍微近一點(diǎn),而恒星又稍微暗一點(diǎn),這一加一減,奇跡發(fā)生了:它接收到的光照輻射量,和地球幾乎一模一樣。
更妙的是,它的公轉(zhuǎn)周期是 290 天,如果你移民到那里,你會(huì)發(fā)現(xiàn)日歷和地球差不太多,不像在水星上過那種“度日如年”的生活。
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關(guān)于那個(gè)著名的“22 攝氏度”,我們需要潑一盆冷水,這個(gè)數(shù)據(jù)是天文學(xué)家基于溫室模型推算出來的平衡溫度”,如果這顆星球像火星一樣沒有大氣層,它的溫度會(huì)驟降到零下11℃。雖然有點(diǎn)冷,但比火星好多了。
如果它擁有像地球一樣溫和的溫室氣體,那么恭喜,它的平均氣溫就是完美的 22℃,如果它的大氣層太厚,充滿了二氧化碳,那么失控的溫室效應(yīng)會(huì)讓表面溫度飆升到 400℃ 以上,變成一個(gè)高壓鍋。
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目前的觀測顯示,開普勒 22b 很可能有大氣層,但這個(gè)大氣層到底像地球還是像金星?我們還無法確定,那個(gè)誘人的“22 度”,目前還只是停留在紙面上的美好愿望。
如果僅僅是溫度問題,我們還可以賭一把,但開普勒 22b 面臨的一個(gè)更致命的問題是:它太胖了,它的半徑是地球的 2.4 倍。
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這個(gè)尺寸非常尷尬,它恰好卡在了巖石行星和氣態(tài)行星的分界線上,在太陽系里,沒有這樣大小的行星,這屬于太陽系的“缺失環(huán)節(jié)”,對此科學(xué)界主要有三種猜測,這三種猜測決定了它到底是天堂還是地獄。
如果它像地球一樣,是由巖石和金屬構(gòu)成的實(shí)心球體,那么因?yàn)轶w積巨大,它的重力將是地球的 2.4 倍以上,想象一下,你現(xiàn)在的體重如果是 60 公斤,到了那里就變成了 150 公斤,你每邁出一步都像背著兩個(gè)成年人,你的血液循環(huán)系統(tǒng)會(huì)崩潰,心臟無法把血液泵到大腦,你的骨骼可能會(huì)被壓斷。
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這種重力環(huán)境下,人類如果不穿戴外骨骼裝甲,根本無法生存。
如果它密度很低,主要由氫氣和氦氣構(gòu)成,那它就是一個(gè)縮小版的“海王星”,這意味著它沒有陸地,你駕駛飛船穿過厚厚的云層,往下飛,再往下飛,氣壓越來越大,溫度越來越高,最后氣體直接變成了超臨界流體,然后是金屬氫核心,這種星球,顯然不適合人類居住。
根據(jù)密度計(jì)算,許多天文學(xué)家認(rèn)為,開普勒 22b 既不是硬石頭,也不是純氣體,而是一個(gè)水球,它可能擁有一個(gè)富含揮發(fā)物質(zhì)的地幔,表面被深度達(dá)數(shù)百、甚至數(shù)千公里的全球性海洋完全覆蓋。
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如果開普勒 22b 真的也是一個(gè)“海洋世界”,那視野所及就全是水,沒有島嶼,沒有大陸,沒有淺灘,這意味著,如果我們?nèi)ツ抢铮荒苌钤谄〉木扌统鞘谢驖撏Ю铮厍虻暮Q笞钌畈?11 公里,而開普勒 22b 的海洋深度可能達(dá)到幾百公里。
即便那里有生命,它們也很難發(fā)展出高等文明,因?yàn)闆]有陸地,就無法生火;沒有火,就無法冶煉金屬;沒有金屬,就無法制造電線和芯片,它們可能擁有極高的哲學(xué)或藝術(shù),但它們注定被鎖死在“石器時(shí)代”之前。
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最后讓我們回到現(xiàn)實(shí),假設(shè)開普勒 22b 真的是完美的第二地球:有陸地、有氧氣、重力適中、溫度 22 度。
我們?nèi)サ昧藛幔看鸢甘牵航^無可能,它距離我們 600 光年,這是什么概念?
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即使是光,從那里出發(fā),也要跑 600 年才能到地球,我們現(xiàn)在看到的開普勒 22b 的光,其實(shí)是明朝永樂年間發(fā)出的,人類目前飛得最快的探測器,速度約 17 公里/秒,如果讓它飛去開普勒 22b,大約需要 1000 萬年。
帕克太陽探測器借助引力彈弓,最高時(shí)速能達(dá)到 70 萬公里/小時(shí),即便按這個(gè)速度飛,也需要 90 萬年,除非人類能發(fā)明“曲速引擎”或者打通“蟲洞”,否則在目前的基礎(chǔ)物理框架下,任何有質(zhì)量的物體想要跨越 600 光年的深空,都是癡人說夢。
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看到這里,你可能會(huì)感到失望,溫度可能是假的,甚至可能連陸地都沒有,而且遠(yuǎn)得根本去不了,科學(xué)家為什么還要花那么多錢去研究它?
因?yàn)檫@是人類信心的一次巨大提振,在開普勒 22b 發(fā)現(xiàn)之前,我們不敢確定:像太陽這樣的恒星周圍,到底有沒有像地球大小的行星?
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開普勒 22b 的出現(xiàn),給了一個(gè)肯定的答案:有,而且可能很多,它證明了“地球”并不是宇宙中的孤品,雖然開普勒 22b 可能不完美,但它是第一塊拼圖,隨著后來開普勒 452b,托伊 700d,等更像地球的行星被發(fā)現(xiàn),我們尋找“第二家園”的范圍正在不斷縮小。
開普勒 22b,大概率不會(huì)是人類未來的殖民地,它可能是一個(gè)狂暴的超級地球,可能是一個(gè)令人窒息的蒸汽浴室,也可能是一個(gè)永遠(yuǎn)無法生火的寂寞水世界,但它依然是夜空中最迷人的天體之一。
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下次當(dāng)你抬頭仰望天鵝座的方向,你可以想象,在那 600 光年之外,有一顆藍(lán)色的星球,正沐浴在和煦的春風(fēng)里,也許在那片無盡的汪洋中,正有一只巨大的眼睛探出水面,凝視著遙遠(yuǎn)的、黯淡的太陽,思考著和我們一樣的問題:
“那顆星星旁邊,會(huì)有生命嗎?”
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在找到確切答案之前,這顆 22℃ 的星球,就是人類在這個(gè)寒冷宇宙中,最溫暖的一個(gè)夢。
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