Gliese 581：可能适合居住的星球？

BiscuiT

转自：蓝鲸科学
http://bluewhalesci.blogbus.com/logs/12191187.html



首先，这不是今年4月份的那个老新闻。很意外国内很多大网站没有报道，估计都以为和4月份发现该星球是同一个新闻吧。这个是发现该星球后，2个小组分别各完成了一份可居住性评估报告，于几天前发布。当时刚找到这个星球时百度百科上4月份的报道：Gliese 581 c

在发现第一个太阳系外行星10多年后，天文学家已经发现了超过250个的行星。直到几年以前，天文学家发现的行星大都还是木星级别的，这意味着都是些气体行星。最近，天文学家他们发现了一些更小的，在地球10倍大小以内的行星：被称为"超级地球"。

今年4月时，欧洲天文学家曾宣布他们找到了2个新的行星，其绕着M恒星Gliese 581（一颗红矮星）运动，行星质量约是地球的5-8倍。根据他们到恒星的距离判断，这两个新行星（Gliese 581c和Gliese 581d）是发现的第一批可能适合居住的行星。

和木星那种气态行星不同，陆地行星非常多样化：有一些极干燥且没有风， 另一些则可能有过多的水和气体而陆地很少。只有下一代望远镜才能告诉我们这些行星的大气组成，从而寻找可能的生命迹象。然而，今天的理论研究仍然能给未来的观测带来很大的帮助。

因此，<天文和天体物理学>杂志发布了2篇Gliese 581的行星系统的理论研究报告。发布这两个报告的国际团队分别由FranckSelsis 和 Werner von Bloh领导。他们从2个不同的角度来评估这些超级地球的可居住性。因此，他们评估了恒星Gliese581的行星系统中，理论上的可居住范围 -- 行星表面允许存在液态水的空间范围。

F. Selsis计算了距离恒星不同距离时行星的大气情况。如果行星靠得太近，水就蒸发了，生命就无法存在。而太远，则二氧化碳的温室效应又不足以让水的温度高于冰点。目前不能精确确定信心是否可居住的主要原因是，该行星的大气还不能精确建模。这种情况也在太阳系的计算中体现出来。天文学家称，太阳系的可居住范围的内边界是0.7-0.9个天文学单位，外边界是1.7-2.4个天文学单位。

W. vonBloh和他的团队则把范围限定得更狭窄，因为他们判断的是光合作用可能发生的范围。光合作用的发生，需要同时考虑大气中的CO2程度和液态水的存在。通过专门针对超级地球的热量评估模型，他们计算了大气中的CO2排放（由山脉和火山释放）和消耗（CO2会被风化过程消耗）。他们需要考虑的是，CO2的排放和消耗形成的平衡。在他们使用的模型中，这种平衡主要决定于星球的年龄。因为一个星球太老，就可能无法释放出足够的CO2了。为了计算可居住的边界，该小组假设所需的CO2水平是10巴（压力单位）。

本文所附的这张模拟图，包含了2个小组测试的可居住范围，并且和太阳系的可居住范围进行对比。两个小组都认为，Gliese 581 c 太靠近恒星了，而Gliese 581 d可能可以居住。然而，Gliese 581d的环境可能非常荒芜而没有生命存在。Gliese 581d是潮汐锁定的。也就是说，他有一半永远是黑天。因此，白天和黑夜带来的温差会给这个星球带来持续不断的强风。由于这颗行星靠近可生存范围的外边缘，因此，如果伤面存在生命的话，这些生命需要面对较低的恒星射线和非常罕见的气候现象。

这张图还显示出，c、d 行星和恒星的距离是不断变化的，因为他们具有幅度较大的椭圆公转轨道。并且，越靠近恒星，轨道就越短。行星c是12.9天，行星d是83.6天。图上也标示出，行星d在公转时，会离开可居住范围，然后又回到可居住范围。然而，即使面对这么恶劣的条件，只要它的大气密度够高，这颗行星仍然可能是可居住的。但无论如何，它的居住条件肯定和地球的大不一样。

最后，这些行星的可居住性还让人感兴趣的是，它的恒星是一颗红矮星，M型恒星。银河系约75%的恒星是M型恒星。这些恒星长寿（约100亿年的寿命）、稳定并且燃烧氢。M恒星一直被认为是不大可能伴有可居住行星的。首先，因为M型恒星的可居住范围的行星总是潮汐锁定，有一边永远是黑暗的，从而导致大气情况难以改变。然后，M恒星具有很强的磁活动，伴随着猛烈的耀斑、高强度的X射线和紫外线。从而可能侵蚀行星大气。但最近的理论研究显示，M恒星可能仍然会带有可居住恒星。从而让天文学家对M恒星系统的兴趣加大。因为，相对于太阳系这种系统，通过径向速度和运输技术，更容易探测到M型恒星的可居住行星的轨道。

2份报告都确认了Gliese 581c 和Gliese 581d 将是ESA和NASA未来的太空任务达尔文/陆地行星探索项目的主要目标，这些项目专注于搜索类似地球的行星。这些太空观测将可能判断这些行星的大气组成。

关于Gliese 581 恒星系统的第三份报告由H. Beust 和他的团队发布。该报告研究Gliese 581恒星系统的动力学稳定性。研究行星的可居住性往往对这种研究也很感兴趣，因为行星轨道的长期发展，可能调节着行星的大气情况。行星间的相互重力影响存在于任何多行星系统。由于其他行星的影响，地球的轨道周期性的由圆形变为有点轻微的椭圆型。



下面是今年5月份天文学家模拟的Gliese 581 c的日出模拟图。他们的恒星温度比太阳低，颜色更红。但我们现在已经知道，那个星球上很可能没有水。



消息来源

Julian_Yuen

以現在的能力，飛行器飛過去需要幾年？
so，考慮是把生出來的人運過去還是運人去那里造人？
運一對夫婦，運些動物，乘著方舟過去....囧

BiscuiT

太空城市漂移过去～（点击有大图！）



进行侵略～（哈？


[ 本帖最后由 BiscuiT 于 2007-12-18 23:01 编辑 ]

Julian_Yuen

开始联想到Gundam了...
还有太空堡垒

refla

BiscuiT似乎很向往太空哦

cnchina

问题：为什么一定要让那里有水，难道非得水才有生物么。。类似的还有为什么SETI现在在那个频率搜索而不是别的，假设有其它不需要水的生物，它们会在SETI搜索的频率上发信号么

BiscuiT

有这种向往的人，这里应该不少呢～

对了，#3 的图点击可以放大！

[ 本帖最后由 BiscuiT 于 2007-12-18 23:02 编辑 ]

BiscuiT

因为有水的话，就存在了产生生命的可能。因为我们就是证明。
当然这不排除其他可能，例如以氨为生命之海，还有可能存在于气体行星的生命，有关这些可能假想可以看卡尔萨根的书。

就算其他模式的生命，在宇宙中利用无线电交流的话，也会有共同理想的调谐范围，而SETI搜索的频段也是尽可能在此范围作最优选择，参考这里：http://www.equn.com/forum/viewth ... mp;page=1#pid220888

fwjmath

关键是我们没有办法跟与我们的生理构造相差很大的智慧生命进行交流~~~
而且氢是宇宙中丰度最高的元素~~~羟基是宇宙中丰度最高的基团~~~所以用在这两个之间的频率也是比较合理的~~~
太空城市让我想到了《流浪地球》~~~
送上结尾一部分：

    地球发动机将不间断地开动500年，到时地球将加速至光速的千分之五，然后地球将
以这个速度滑行1300年，之后地球就走完了三分之二的航程，它将掉转发动机的方向，
开始长达500年的减速。地球在航行2400年后到达比邻星，再过100年时间，它将泊入这
颗恒星的轨道，成为它的一颗卫星。
　　
我知道已被忘却
流浪的航程太长太长
但那一时刻要叫我一声啊
当东方再次出现霞光
我知道已被忘却
启航的时代太远太远
但那一时刻要叫我一声啊
当人类又看到了蓝天
我知道已被忘却
太阳系的往事太久太久
但那一时刻要叫我一声啊
当鲜花重新挂上枝头
　　……
　　每当听到这首歌，一股暖流就涌进我这年迈僵硬的身躯，我干涸的老眼又湿润了。
我好像看到半人马座三颗金色的太阳在地平线上依次升起，万物沐浴在它温暖的光芒中
。固态的空气融化了，变成了碧蓝的天。两千多年前的种子从解冻的土层中复苏，大地
绿了。我看到我的第一百代孙子孙女们在绿色的草原上欢笑，草原上有清澈的小溪，溪
中有银色的小鱼……我看到了加代子，她从绿色的大地上向我跑来，年轻美丽，像个天
使……
　　啊，地球，我的流浪地球……

3dmaxmin

原帖由 fwjmath 于 2007-12-19 01:47 发表
《流浪地球》~~ ...

以前没看过，特意去找了一下。还是飞船派好，这样飞过去地球上的生态都毁了。

面包煎蛋

人类的敌人永远是自己

Tynox

这几张图片震撼啊!

refla

原帖由 BiscuiT 于 2007-12-18 22:44 发表
有这种向往的人，这里应该不少呢～

对了，#3 的图点击可以放大！

呵呵，当然不少，我自己就很向往那遥远的深空。你主算的是SETH吧？你的算力很强哦，干嘛不分一部分出来算算引力波呢？要知道，如果真找到ET，很可能要利用引力波做星际航行的哦。

refla

原帖由 cnchina 于 2007-12-18 22:37 发表
问题：为什么一定要让那里有水，难道非得水才有生物么。。类似的还有为什么SETI现在在那个频率搜索而不是别的，假设有其它不需要水的生物，它们会在SETI搜索的频率上发信号么 ...

第一个问题：
并不是所有元素都适合构成生命体的，在人类已知的所有元素中，只有碳和硅(就是做CPU的原料)能够支持生命体的运作机制。相对而言，碳更具优势，地球上的生命体都是基于碳元素的，称为碳基生命体。至于为什么只有碳最适合，以前曾看到一些科普杂志中有过说明，但很抱歉，我忘了...




第二个问题：
2007年11月号的《奥秘》杂志有过专门介绍，好像是这个波段最适合在宇宙中传播，所以，如果地外文明要采用无线电与其他文明联系，最有可能采用这一波段进行通信。而且，据说到2003年的时候，已经在太空的同一位置(点)，重复发现了3个可疑信号。遗憾的是，2003年到现在，究竟有何进展，文章中并未提及。

refla

对了，不知道 BiscuiT 是否清楚SETI的最新情况？