外太空——什么样的星球适合人类居住
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/18 20:53:28
外太空——什么样的星球适合人类居住
外太空——什么样的星球适合人类居住
外太空——什么样的星球适合人类居住
美国的“勇气”号和“机遇”号孪生火星探测器成功登上火星后,人类探索自己星球以外的高级生命和追求地外栖息地的愿望就更加强烈了.除了地球,人类到底还能不能找到理想的栖息地,火星是否可以成为人类的另一个栖息地呢?
也许现在还不可能有确切的答案,但是,一些研究结果可能帮助我们做出一些理性的分析.
澳大利亚新南威尔士大学的查尔斯·莱恩威弗等认为,银河系大概有10%的星球适合人类生存.他们建立了一个银河系演化模式,分析后提出了生命可以存在的4个条件:有一颗主星的存在;有足够的重金属形成陆地星球;有供生物进化足够长的时间;位于免遭超新星爆炸所引起的伽马射线辐射的安全位置.
以此来看,银河系有一个“生命可存在区域”位于距银河系中心25000光年的缓慢扩张区域.这个区域包括40亿年至80亿年所形成的星球,其中四分之三的星球比太阳早10亿年形成.
这只是一个推论,需要事实来证明.即使这个推论正确,也不能说明这些星球就适宜人类居住,因为有高级生命的存在并不等于那里适宜人类生存.其次,人类要跑到以光年计算距离的星球上去生存真是黄粱美梦.最佳候选者可能只有现在最为热闹的火星了.
美国国家航空航天局(NASA)和美国地理协会得出了一个不很明确的结论.尽管人类可以乘坐航天飞机赶到火星,但火星上不利于人类生存的条件还是非常明显的.火星比地球寒冷得多,平均温度零下40至零下60摄氏度.火星上存在宇宙高能离子辐射、宇宙磁场(电磁辐射),对人体健康极为不利.虽然它们不致于让登上火星的人马上死亡,但是到达火星上的人所受到的辐射比在国际空间站上的宇航员所受到的辐射还要大一倍.
这种危害是慢性的和致命的.只要在火星上呆上不长时间,就可能因辐射而患上各类癌症、白内障以及神经系统受到伤害后的各种疾病.
由于火星引力只有地球的38%,大气压仅有地球的1%,因此火星上的微重力环境也是对人类生命和健康的挑战.在微重力环境下,人的肌肉会萎缩、骨骼因钙的丢失会软化、基因也会发生突变,人的免疫系统会受到影响,免疫B细胞抗体释放减少,T细胞识别病原体和活动能力降低.这样人体中的病毒也会增加,像宇航员唾沫中的病毒数量会增加一样.
最近俄罗斯专家在国际空间站进行的研究也证实,在失重条件下,人的免疫力会下降.2003年10月20日,俄罗斯考察员卡列里把免疫细胞和癌细胞带到了空间站,10月28日又由另外两名人员带回地面.这一研究表明在微重力条件下,虽然单个的免疫细胞的功能没有受到影响,仍然能够寻找、识别和攻击癌细胞和异类细胞,但是人体整体的免疫系统在失重条件下会发生功能减弱和低下.
当然,即便有这些结论,也不足以阻挡人类向火星或其他星球的进军与移民,因为人类一向有信心和豪情:没有条件,创造条件也要上.那么在火星上可以创造什么样的条件让人类移居呢?
一些人的规划是在火星的隐蔽处修建住宅,使用有效降低辐射的建筑材料造房屋,所有穿着要使用防辐射材料.大概在2015年至火星与地球的环境比较相似,当然不排除还有其他星球上的环境与地球更相似,比如土星的第6颗卫星泰坦,但它离地球太远.而其他星球比火星上的环境更恶劣.综合以上情况,人们便可以对“人类是否有地球以外的栖息地”得出结论了.2030年上火星不超过100人,主要任务是探索和分析火星上的气候、辐射状况,寻找生命和使生命赖以生存的环境,试种作物.
在2030年至2080年,在火星上建造化工厂和核电站,形成温室效应,使火星上摄氏零下几十度的温度上升到摄氏零下几度.这时上去的是科学家、工程技术人员、医生等.
第三个时期将有少量人群移居.那时,火星上的温度已经达到摄氏零下几度,有植物生长和形成,大气层逐渐加厚,二氧化碳和水能从地下渗出.人类可以不穿防护服,但仍须带呼吸器进行呼吸.这时大概可以移居上万人.
到2150年,火星大气层形成,气温平均在摄氏零度,可以正常种植和收获庄稼.绿色植物已经化解和阻挡了辐射,空气也足够人们呼吸,火星上开始形成城市.这时可以大规模向火星移民了.
这个规划是科学幻想还是宏伟蓝图?那就看人类到底有没有这样的能力,大自然认不认同人类的想像力
有和地球一样的条件的星球适合人类居住。
距离地球600光年的「开普勒 - 22b」,可能适合生物生存。
要适宜人类居住要有液态水、有氧气、有磁场、有大气、有四季、适宜温度、适宜重力、适宜气压等
近期发现的一个颗行星,可能是人类的“宜居行星”
开普勒-22b,距离地球600万光年,体积约是地球的2.4倍,它绕着一个黄矮星公转,轨道公转周期约为290天,不过科学家们目前尚不能确定其地表究竟是岩石质地的还是液态或是气态形式。
要适宜人类居住要有液态水、有氧气、有磁场、有大气、有四季、适宜温度、适宜重力、适宜气压等。...
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近期发现的一个颗行星,可能是人类的“宜居行星”
开普勒-22b,距离地球600万光年,体积约是地球的2.4倍,它绕着一个黄矮星公转,轨道公转周期约为290天,不过科学家们目前尚不能确定其地表究竟是岩石质地的还是液态或是气态形式。
要适宜人类居住要有液态水、有氧气、有磁场、有大气、有四季、适宜温度、适宜重力、适宜气压等。
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开普勒-22b
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开普勒-22b
开普勒-22b是美国宇航局于2011年12月确认的首颗位于宜居带的系外行星。它围绕一颗和太阳非常相似的恒星公转。美国宇航局证实开普勒-22b行星适合人类居住。
目录
发现行星
行星介绍
移民猜想
它的“太阳”:略小略冷
宜居星球三条件
宜居星...
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开普勒-22b
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开普勒-22b
开普勒-22b是美国宇航局于2011年12月确认的首颗位于宜居带的系外行星。它围绕一颗和太阳非常相似的恒星公转。美国宇航局证实开普勒-22b行星适合人类居住。
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宜居星球指南
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编辑本段发现行星
美国宇航局所属开普勒空间望远镜于2011年12月确认了首颗位于所谓“宜
开普勒-22b行星系统和太阳系行星系统对比图
居带”中,并且围绕一颗和我们的太阳非常相似的恒星公转的系外行星。这颗最新确认的系外行星名为开普勒-22b(Kepler-22b)。截止2 011年2月份,科学家们共报告发现54颗位于宜居带的系外行星候选体,其中Kepler-22b是首颗得到确认的。
威廉姆•布鲁基(William Borucki)是宇航局加州埃姆斯研究中心科学家,也是开普勒望远镜项目的首席科学家,正是他领导了这一次发现Kepler-22b的工作。他说:“我们第一次观察到这颗系外行星可能存在的零星线索是在望远镜升空调试工作完成后仅仅3天的时候,而到了2010年假期的时候我们终于观察到3次重复显现的凌星现象,从而可以确定此项发现。”
编辑本段行星介绍
开普勒-22b直径约为地球的2.4倍,距离我们约有600光年,人类若使用现有的宇宙飞船飞往开普勒-22b需要2200万年的时间。尽管其直径比地球大上不少,但是它的轨道公转周期约为290天,和地球相差不大。它围绕运行的中央恒星和太阳非常相似,也是一颗光谱型为G的黄矮星,只是质量稍小,这颗行星的表面温度约为70华氏度(相当于21摄氏度),非常适宜生物的居住。
不过科学家们目前尚不能确定其地表究竟是岩石质地的还是液态或是气态形式,然而不管如何,这项发现是朝向找到另一颗地球这一最终目标所迈出的坚实一步。 [1]
组成和结构
至今其确切质量和表面成分仍不清楚。如果其密度和地球相当 (5.515 g/cm),则质量可能是地球的 13.8 (2.4) 倍[calc 1],表面重力是地球的 2.4 倍[calc 2]。如果其密度和液态水相当 (1 g/cm),其质量是地球的 2.5 倍[calc 3],表面重力是地球的 0.43 倍[calc 4]。该行星可能会被归类为超级地球,但要视其实际质量而定。
一开始据估计该行星质量可能达到地球 35 倍,类似海王星的气体巨行星,但最可能的状况是地球 10 倍质量的海洋行星。
该行星视其实际质量可能是超级地球或“暖海王星”。
编辑本段移民猜想
不过马上移民是不太现实的,因为位于天琴座和天鹅座方向的“开普勒-22b”距离地球约600光年之遥。此前科学家曾发现多颗位于“宜居带”的行星,可惜它们多是体积巨大的气体行星,并不适合生命生存。而“开普勒-22b”的体积并不比地球大很多,这意味着它很有可能由岩石组成,不过科学家们目前还未能证实这颗行星的组成主要为岩石还是气体或液体。这已是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星。
编辑本段它的“太阳”:略小略冷
这颗行星围绕运转的母恒星比太阳略小、略冷,但和太阳一样属于比较稳定、寿命比较长的恒星。 美国航天局总部“开普勒”项目科学家道格拉斯表示,“开普勒-22b”的发现“是我们在发现地球孪生兄弟过程中的个重要里程碑”。相关研究成果将发表在美国《天体物理学》杂志上。
编辑本段宜居星球三条件
1液态水:水是一切生命之源。既然生命离不开水,搜寻地外生命的实质就是搜寻液态水。
2寿命:孕育生命需要一个相当长时间的过程,因此一个星系中要有生命存在,它的中心恒星寿命不能太短。通常认为,中心恒星寿命至少要达到10亿年,才有可能在它的行星系中孕育出生命。
3“保镖”:一个行星系所具有的巨型气态行星数目也是重要条件。在我们的太阳系中,木星和土星均属于巨型气态行星,它们具有很大的质量,实际上充当着地球的“保镖”。它们像棒球手套一样抵挡了彗星对地球的侵袭,能够偏离或者吸引可能碰撞地球的彗星。
编辑本段宜居星球指南
据英国媒体6日报道,科学家已经开始制作一个系统的“宜居星球指南”,把迄今为止发现的适合未来人类移居的星球分门别类。据悉,目前人类发现47颗行星和卫星可能符合人类移居条件。
波多黎各大学的宜居星球实验室对人类已知的700多个星球的类型以及它们各自所在的太阳系进行分析,发现绝大部分星球不具备生命体存活的条件,其中只有47个星球进入“第二个地球”的候选名单。据悉,已被发现的许多星球都属于像木星和海王星那样的气态巨行星,但它们与围绕运转的母恒星距离太近,无法提供像地球那样的气候条件。只有少数星球拥有合适的大小和运行轨道,适宜生命存活。
这个指南使用创新的评估标准,比如类地指数、宜居带距离、分类系统以及与地球过去、现状的对比结果等等。分析结果表明,只有2个已知星球符合该指南的宜居程度,它们是代号为格雷斯581d和HD 85512b的星球,其他15个行星和30个卫星进入候选名单。
正如这次发现“地球兄弟”开普勒-22b行星的科学家艾伦•波斯所说:“开普勒-22b的发现证明了地球人并不孤单,宇宙也许充满了各种生命体。”[2]
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