什么是宜居区?
"宜居区"的定义是距恒星的距离,在这个距离内,围绕行星运行的表面上可能存在液态水。
宜居地带也被称为金发姑娘地带,那里的条件可能恰到好处--既不太热也不太冷--适合生命。
我们用一个有用的概念来帮助理解,你可能会发现表面有液态水的行星离一颗给定的恒星有多远--正如我们所知,液态水是生命所必需的。
这就是所谓的宜居区。
每颗恒星都有一个宜居区,但对于不同大小和亮度的恒星来说,这个区所在的位置是不同的。
在寻找可能适合居住的系外行星时,从与我们自己的世界相似的世界开始是有帮助的。
但是"相似"是什么意思呢?
在地球的大小范围内已经发现了许多岩石行星:这是一个有利于可能存在生命的点。
根据我们在太阳系中观察到的情况,像木星这样的大型气体星球似乎不太可能提供适宜居住的条件。
但大多数这些地球大小的行星都被探测到围绕着红矮星运行,而围绕类太阳恒星运行的宽轨道上的地球大小的行星要难得多。
当然,当谈到可居住的系外行星时,我们实际上是在谈论它们的恒星,它们在任何行星系统中都是占主导地位的力量。
对于温度较高的恒星来说,有可能容纳有生命的行星的宜居带更宽。
较小、较暗的红矮星是我们银河系中最常见的类型,它们的宜居带要窄得多。
红矮星相对较窄的宜居区距离恒星非常近,位于红矮星宜居区的行星暴露在极端水平的X射线和紫外线(UV)辐射下,这些辐射的强度可能是地球从太阳接收到的辐射强度的数十万倍。
这张信息图比较了我们银河系中三类恒星的特征:类太阳恒星被归类为G星;质量比太阳小、温度较低的恒星属于K矮星;而更暗、更冷的恒星则属于红矮星。
我们在哪里寻找生命?为什么?
一个古老的笑话提供了一个答案:当被问及为什么在一个漆黑的夜晚,他会在路灯下寻找丢失的车钥匙时,这名男子回答说:"因为灯光更好。"
其他星球上的生命可能不像地球上的任何东西--它可能是我们所不知道的生命。
但至少在一开始,寻找更熟悉的东西是有意义的。
我们所知道的生命应该更容易找到。
在宜居地带,也就是恒星周围行星表面温度可以允许水汇集的区域,"光线更好"。
在寻找生命的过程中,与地球的其他相似之处变得更加突出。
在地球的大小范围内已经发现了许多岩石行星:这是一个有利于可能存在生命的点。
根据我们在太阳系中观察到的情况,像木星这样的大型气体星球似乎不太可能提供适宜居住的条件。
但大多数这些地球大小的行星都被探测到围绕着红矮星运行,而围绕类太阳恒星运行的宽轨道上的地球大小的行星要难得多。
然而,这些红矮星有一个潜在的致命习惯,特别是在它们年轻的时候:强大的耀斑往往会以一定的频率从它们的表面爆发。
这可能会给那些生命刚刚开始站稳脚跟的近轨道行星消毒。
这是对可能的生命的打击。
因为我们的太阳已经孕育了地球上的生命近40亿年,传统的观点认为,像它这样的恒星将是寻找其他潜在宜居世界的主要候选者。
然而,像我们的太阳这样的G型黄色恒星寿命较短,在我们的银河系中也不太常见。
这位艺术家的构思展示了一颗假想的行星,其中有两颗卫星围绕着一颗红矮星的宜居地带运行。
一些科学家认为,比太阳稍冷、亮度较低的恒星--橙矮星--可能更适合高级生命。
它们可以稳定燃烧数百亿年。
这为生物进化提供了一个巨大的时间逃脱,以追求无限的实验来产生健壮的生命形式。
而且,每一颗像太阳这样的恒星,银河系中橙色矮星的数量是它的三倍。
宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的爱德华·吉南说,K矮星才是真正的"金发女星"。
"K-矮星处于‘甜蜜点’,它们的特性介于更稀有、更明亮但寿命更短的太阳型恒星(G星)和数量更多的红矮星(M星)之间。K星,特别是那些温度较高的恒星,是世界上最好的恒星。如果你正在寻找适合居住的行星,K星的丰富会增加你找到生命的机会。"
系外行星的温度、大小、恒星类型:银河系提供了一个世界菜单,这些世界与我们自己的方面相似,但同时又有很大的不同。
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