啥是“超級(jí)地球”？比地球大1倍溫暖還有水，會(huì)適合人類居住嗎？

來源：探秘志(etobicokeinsurance.com) 時(shí)間：2023年06月17日編輯：ruanhuang手機(jī)版

地球會(huì)是人類唯一能夠居住的星球嗎？
如今地球環(huán)境每況愈下，人們?cè)趽?dān)心地球還能撐多久的情況下，也在迫切得尋找宇宙中另一個(gè)“備用地球”，也被稱為“超級(jí)地球”。

超級(jí)地球

早前科學(xué)家曾表示一般情況下，質(zhì)量是“超級(jí)地球”的唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量在地球質(zhì)量1-10倍之間的星體都可以被稱為“超級(jí)地球”。
不過也有部分學(xué)者認(rèn)為，既然是“超級(jí)地球”，就應(yīng)該有和地球相似的地方，比如地表是固態(tài)的或者有大氣層存在。

通常“超級(jí)地球”距離地球都比較遠(yuǎn)，動(dòng)輒幾十光年。也正因如此，僅憑普通的天文望遠(yuǎn)鏡人類無法觀測(cè)到它，只有通過光譜分析然后再測(cè)算，才能確定在距離地球的某個(gè)地方有“超級(jí)地球”的存在。
目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上千顆“超級(jí)地球”，但是在這些“超級(jí)地球”中僅有極個(gè)別有液態(tài)水存在，這其中就包括我們今天要講到的K2-18b小行星。
K2-18b的水源和溫度
K2-18b小行星在距離地球約124光年的地方，這顆行星的體積是地球的2倍，質(zhì)量卻大約是地球質(zhì)量的8倍。

之所以這顆行星被命名為K2-18b，是因?yàn)樗翘煳膶W(xué)家在K2任務(wù)中發(fā)現(xiàn)的第18顆小行星。
2015年時(shí)，美國(guó)天文學(xué)家用開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了這顆行星的存在，之后便引起了科學(xué)界的軒然大波。
觀測(cè)后科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，K2-18b小行星圍繞K2-18紅矮星運(yùn)行，且它在紅矮星的可居住區(qū)內(nèi)。
不僅如此，K2-18b小行星運(yùn)行周期大約是33天，這就說明地球上一個(gè)月基本上就是K2-18b上的一年。
本身滿足這些條件就已經(jīng)讓科學(xué)家們很興奮了，但是最讓大家為之瘋狂的是，科研人員還在K2-18b小行星的大氣層中檢測(cè)到了水蒸氣。
這就說明在這顆小行星上很有可能會(huì)有液態(tài)水，而海洋又是生命的起源。如此一來，在K2-18b小行星上發(fā)現(xiàn)地外生物的概率極大。
為了驗(yàn)證K2-18b小行星上是不是真的有水源，倫敦大學(xué)學(xué)院和蒙特利爾大學(xué)的相關(guān)科研人員專門用哈勃望遠(yuǎn)鏡來進(jìn)一步觀測(cè)了K2-18b小行星。
他們通過研究光譜發(fā)現(xiàn)，K2-18b小行星的大氣層中有一個(gè)區(qū)域彌漫著水蒸氣，濃度最高能達(dá)到50%，最低大約在0.01%。

但是即使K2-18b小行星大氣層水蒸氣最低濃度在0.01%，這對(duì)科學(xué)家來說也是一個(gè)好消息。
不談它含水量多不多，起碼這個(gè)結(jié)果意味著人類終于在可居住區(qū)發(fā)現(xiàn)了“超級(jí)地球”，要知道在之前，科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)了許多有水源的星球，如XO-1b、WASP-17b等等，只是它們大多在不可居住區(qū)。
盡管科學(xué)家們一再?gòu)?qiáng)調(diào)，并不是有水源就代表這個(gè)星球適合人類居住，或許這個(gè)星球會(huì)缺少人類每天的必需品——氧氣，又或許這個(gè)星球固態(tài)地表太少不夠人類生活呢。盡管如此，仍有許多人把K2-18b視作最有希望成為第二個(gè)地球的小行星。

水源問題解決了，那K2-18b小行星的溫度大概在多少攝氏度呢？會(huì)不會(huì)像金星一樣直接飆到快500攝氏度，亦或是像火星一樣低至零下60多度呢？
其實(shí)不然，這顆小行星十分溫暖，看上去似乎很適合人類居住。

但是其實(shí)K2-18b小行星本身是沒有溫度的，因?yàn)樗陨聿粫?huì)產(chǎn)生熱量。而我們之所以能測(cè)出它有適宜的溫度，是因?yàn)樗拇蟾鏚2-18紅矮星有溫度，并且會(huì)傳遞給K2-18b小行星。
換句話說，K2-18b的熱量都是來自于輻射。通�？茖W(xué)家們計(jì)算行星溫度都會(huì)用普朗克黑體輻射定律，這個(gè)定律提出相同面積內(nèi)輻射功率和溫度的四次方成正比，有一個(gè)固定的比值。

這就意味著，只要我們能測(cè)出輻射強(qiáng)度，就可以用這個(gè)公式計(jì)算出K2-18b小行星的溫度。
通過計(jì)算科學(xué)家們得出，K2-18b小行星表面的平衡溫度應(yīng)該與地球大差不差，在47攝氏度-零下73攝氏度之間。這就是說如果只關(guān)注溫度，K2-18b小行星是一個(gè)很適合人類居住的星球。
K2-18b適合人類居住嗎？
要說這K2-18b小行星又有水源，溫度又適宜。這是不是就代表著人類只要研發(fā)出速度夠快的飛行器，就能搬到上面生活呢？

肯定不是這樣的，就比如我們上文提到K2-18b小行星上很溫暖。根據(jù)普朗克黑體輻射定律，我們不難得出這顆小行星上輻射很強(qiáng)的結(jié)論。
尤其是K2-18b圍繞的紅矮星自身溫度本來就比較低，散發(fā)的熱量要比太陽弱的多。K2-18b要想保持合適的溫度，就需要保持在和K2-18距離較近的地方。
結(jié)果顯而易見，離紅矮星越近，收到的輻射也就越多。到時(shí)候就算人類真的抵達(dá)K2-18b小行星，也可能因?yàn)閺?qiáng)烈的輻射而喪命。
除了輻射可能會(huì)很強(qiáng)，K2-18b上的生活可能也不是人類想要的生活。有研究表明，K2-18b小行星已經(jīng)被潮汐鎖定了，這就表明這顆小行星的一面永遠(yuǎn)都是白天，另一面則是無窮無盡的黑夜。
假設(shè)有一天人類真的抵達(dá)K2-18b小行星生活，難道要用自己的雙腿控制白天黑夜嗎？想睡覺了去背光面，要工作了去迎光面，這聽起來就很不現(xiàn)實(shí)。

而且，如果說K2-18b小行星一直都被主序星潮汐鎖定，或許它背對(duì)的一面溫度會(huì)特別低，而另一面則有可能像烤爐一樣。從這點(diǎn)來看，K2-18b小行星也不適宜人類移居。
除此之外，目前人類對(duì)K2-18b小行星的所有了解都是推測(cè)得來的，這顆小行星的實(shí)際具體情況我們尚未得知。
萬一K2-18b上遍布有毒氣體呢？又萬一K2-18b地質(zhì)活動(dòng)頻繁，根本沒辦法住人呢？
為此我們不難看出，按照現(xiàn)在的科學(xué)研究成果推測(cè)，K2-18b小行星并不適合人類居住，即使沒有輻射不在意白天黑夜，也有可能會(huì)有其他的突發(fā)狀況。