『科技领航人』这样的方式对吗?,用“类地”条件寻找外星系生命( 三 )


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图注:在距太阳25光年内 , 有许多已知系外行星的恒星 , 而K2和TESS等任务会发现更多这样的恒星 。 巴纳德星是离我们最近的第二颗恒星 , 拥有一个环绕它运行的超地球世界 。
令人不安的事实是 , 宇宙真的在和我们玩数字游戏 。 当我们观察宇宙时 , 的确是这样:仅在银河系中 , 就有大约100亿个地球大小的行星 , 围绕着我们通常称为可居住区的恒星运行 , 这些恒星的质量和温度与我们的太阳相似 。 很大一部分的重元素也与我们的太阳系相似 , 这表明这些类型的系外行星(我们可能会想将其称为“地球2.0”的候选者)确实非常丰富 。
但是 , 还有许多其他类型的系外行星不能满足所有这些条件 , 其中可能存在许多可宜居的星球的数量 , 远比我们天真的形容为像我们自己的星球的数量还要丰富 。 寻找“类地”行星可能会让我们错过银河系中许多甚至大部分的行星 , 而实际上这些行星上的生命已经扎根并茁壮成长 。
『科技领航人』这样的方式对吗?,用“类地”条件寻找外星系生命
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图注:这张照片展示了距离我们大约40光年远的特拉比斯特-1(TRAPPIST-1)恒星 , 以及它的行星反射在一个表面上 。 场景周围的霜冻、水池和蒸汽也代表着每个世界上水的潜力 。 然而 , 目前还不清楚这些星球是否真的还有大气层 , 或者是否被它们的母星吹走了 。 然而 , 有一件事是肯定的:除非我们自己深入研究它们的特性 , 否则我们不知道它们是否有人居住 , 这就需要我们现有观测站以外的观测站来进行探测 。
相反 , 一种更好的方法是查看我们能够查看的所有内容 , 并对可能找到的内容保持开放的态度 。 当然 , 很容易得出这样的结论:
生命在地球上活得很好
因此 , 这些条件至少必须允许与地球条件相似的世界才会有生命 ,
正是这种想法使我们在执行的任何搜索中都得到有偏见的结果 。 如果我们在观察之前就决定 , 红矮星周围不可能存在生命 , 那么大小或轨道错误的系外行星或系外卫星永远无法孕育生命 , 或者缺乏重元素的恒星不可能拥有维持生命的行星 , 那么我们不仅有可能错过宇宙中的许多生命实例 , 而且还会失去绝大多数可宜居的星球的风险 。。
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?图注:尽管已知有超过4,000种已确认的系外行星 , 但开普勒发现了其中的一半以上 , 但是在像我们的太阳这样的恒星周围发现 , 类似水星的世界远远超出了我们目前的行星探测技术的能力 。 从开普勒的角度来看 , 水星的大小是太阳的1/285倍 , 这比我们从地球的角度看到的1/194大小还要困难 。
事实是 , 银河系中近80%的恒星是这些低质量的红矮星 。 火星大小或水星大小的世界比地球大小的世界要多得多 。 可能存在无数种大气条件 , 它们可能会在各种轨道距离上诞生生命 。 甚至可能有更多的大型系外卫星——特别是在富含气体的大型系外行星周围——比地球大小的系外行星还要多 。
【『科技领航人』这样的方式对吗?,用“类地”条件寻找外星系生命】我们很容易认为 , 如果我们有一个成功的例子(地球) , 那么我们就应该寻找能模仿已知成功的例子 。 但这不是正确的科学方法;正确的方法是寻找尽可能多的看似合理的世界 , 包括但不限于与地球条件相同的行星 。 很可能大多数与地球条件相似的行星根本不适合生命 , 而许多与我们条件不同的行星甚至可能更适合生命 。 在测量结果揭示答案之前 , 认为“类地球”具有超出我们假设的偏见的任何科学意义还为时过早 。


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