环球微头条丨天琴座发现“超级地球”，条件很可能比地球更好，人类移民可行？

魅力科学君 2023-06-13 15:54:58

根据现有的观测数据，有超过5000颗系外行星已经得到确认，那么，在它们有没有与地球相似的星球呢？答案是肯定的，实际上，在已知的系外行星中，甚至很可能存在条件比地球更好的星球，比如说“开普勒-442b”（Kepler-442b）。

“开普勒-442b”是一颗科学家在天琴座方向发现的“超级地球”，它围绕着一颗名为“开普勒-442”（Kepler-442）的恒星运行，其公转周期大约为112个地球日，也就是说，以我们地球人的时间观念来看，这颗星球上的一年就是112天。下面我们就来讨论一下，为什么说“开普勒-442b ”的条件很可能比地球更好，以及人类未来移民过去是否可行。

【资料图】

需要知道的是，并不是每一颗恒星都是适合生命的，一方面来讲，恒星的质量太大是不行的，因为恒星的质量越大，内部的核聚变反应就越激烈，其“寿命”也就越短，而那些质量巨大的恒星不但“寿命”短，还会在“寿终正寝”时发生威力惊人的“超新星爆发”，这将对附近的行星造成毁灭性的“打击”。

另一方面来讲，恒星的质量也不能太小，这是因为如果恒星的质量太小，它释放出的能量就很弱，其宜居带的范围就会距离主恒星过近，这会造成运行在这里的行星被“潮汐锁定”。

除此之外，由于小质量恒星内部的核聚变反应太弱，其内部就无法形成可以隔离外层物质的“辐射层”，这会导致内外层物质可以直接以对流的形式进行交换，在这种情况下，恒星表面的活动就会很不稳定，经常出现巨大的耀斑，这对生命很不利。

所以一颗适合生命的恒星，其质量既不能太大，也不能太小，比如说我们的太阳就是这样一种恒星，但或许你不知道的是，在已知的恒星类型之中，最适合生命的，其实并不是像太阳这种黄矮星，而是质量介于黄矮星与红矮星之间的橙矮星。

这是因为橙矮星的“寿命”比黄矮星更长，其表面活动又比红矮星这样的小质量恒星稳定得多，更重要的是，在橙矮星的宜居带范围内运行的行星，几乎不会被主恒星“潮汐锁定”。

实际上，“开普勒-442b”的主恒星——“开普勒-442”，正是一颗橙矮星，它的质量约为太阳的0.61倍，半径约为太阳的0.6倍，由于其质量比太阳更小，因此它的“寿命”就要比太阳长得多，根据科学家的估算，它的“寿命”可以达到340亿年，而它现在的“年龄”却只有29亿年，与之相比，太阳的“寿命”大约为100亿年，而太阳已经诞生了大约46亿年。

可以看到，在主恒星这方面，“开普勒-442b”可以说是完胜地球，下面我们再来看看它自身的条件。

观测数据表明，“开普勒-442b”的半径约为地球的1.34倍，质量约为地球的2.36倍，正因为如此，它才被称为“超级地球”。科学家认为，如果“开普勒-442b”的岩石成分与地球相似，那么它的重力将比地球强大约30%。

这就意味着，这颗星球的表面积将比地球大很多，而其星球表面的起伏却会比地球小得多，所以它的陆地分布不会像地球那样集中，而应该是比较破碎的陆地结构，如此一来，来自海洋的暖湿气流就可以轻易地抵达陆地，使得这颗星球上的沙漠一类的不适合生命生存的区域面积就将会非常小，甚至根本就没有沙漠。

而在海洋方面，更小的表面起伏也让“开普勒-442b”的浅海区域比地球大得多，作为对比，在我们地球上，平均深度超过4000米的海洋在海洋总面积中所占的比例却高达53%左右（下图紫色区域），而根据地球上的实际情况，这样的深海区域远远不如浅海区域适合生命。

当然了，一颗星球是否能拥有海洋，有一个不可或缺的条件就是：它必须位于主恒星的宜居带里。

观测数据表明，“开普勒-442b”与主恒星的距离大约为0.409个天文单位，在我们太阳系中，这样的距离范围并不是宜居带，因为这种距离范围离太阳过近，然而由于“开普勒-442b”的主恒星是一颗比太阳小的橙矮星，其释放出光和热都比太阳更少，因此这个距离范围，正好是位于其宜居带中。

根据科学家的估算，“开普勒-442b”的平均温度范围在-40℃和40℃之间，具体温度将主要取决于它的大气层，如果这颗星球拥有与地球类似的大气层，那么其表面平均温度就将非常适合生命。

综上所述，“开普勒-442b”是一颗与地球类似的宜居行星，并且其主恒星的“寿命”比太阳更长、星球表面适合生命生存的区域也很可能比地球更广阔，正因为如此，它才被认为是一颗条件很可能比地球更好的星球。那么，人类未来移民到这颗“超级地球”上是否可行呢？

观测数据表明，“开普勒-442b”与我们之间的距离大约有1200光年，显而易见的是，以我们人类目前的科技水平来讲，想要跨越如此遥远的距离，根本就不可行。不过我们也太过失望，毕竟人类的梦想是星辰大海，从长远来看，随着科技的不断进步，人类征服1200光年的距离也不是完全不可能。

比如说理论上可行的“曲率引擎”，就能够通过改变飞船前后的时空结构，达到在不违背相对论的情况下进行超光速飞行的效果，退一步讲，即使是没有超光速飞行的科技，未来的人类也可以通过“世代飞船”来完成超远距离的星际航行。

简而言之，“世代飞船”就是一种巨型宇宙飞船，这种飞船配备了非常可靠的生态循环系统，可以容纳成千上万的人类（甚至更多），以及大量的冗余物资和设备，并且能够在星际航行的过程中，不断收集宇宙中可用的物质进行补充和自我维护，进而实现在宇宙深空中100%的自给自足。

如此一来，人类就可以在“世代飞船”中一代接一代地生活，同时坚定地向着目标前进，在这种情况下，即使人类航行的速度远低于光速，也可以通过长时间地星际航行，最终抵达目的地，这就是所谓的“用时间来征服距离”。