什么是恒星系“宜居带”?只有宜居带中才能孕育生命吗?

可能很多同学都看到过这样的新闻:XXX光年外发现一个恒星系统 , 这个恒星系统的“宜居带”中 , 存在着一颗和地球类似的岩质行星 , 上面可能孕育出了生命 。
什么是恒星系“宜居带”?只有宜居带中才能孕育生命吗?
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于是小小的脑袋、大大的疑惑:什么是“宜居带”?只有宜居带中才能孕育生命吗?
所谓的“宜居带”理解起来很容易 , 因为就是字面上的意思 , 一个适宜生命诞生和生存的地带 。
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那什么样的地带才算宜居带呢?以我们地球为例 , 地球上哪里最宜居?当然是位于极地和赤道地区之间的区域 , 那里不冷也不热非常舒适 。
同理 , 一个恒星系中包含许多行星 , 这必然会导致有些行星离恒星近 , 有些行星距离恒星远 。
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恒星每时每刻向外辐射高温 , 离得近的行星气候会异常炎热 , 就像水星和金星一样 , 而离的远的行星就会异常寒冷 , 比如太阳系外侧的海王星天王星 。
有离得远的和离得近的 , 就有离得正好的 , 这距离恒星不远不近的区域就是恒星系中的“宜居带” 。
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那么怎么判断行星是否在恒星系的宜居带内呢?很简单 , 看行星表面是否留存液态水就可以了 。 距离恒星过近 , 行星表面的液态水会被蒸发殆尽 , 而距离恒星过远 , 表面的液态水就会凝固成冰 。
宜居带的存在能够有效减少我们寻找地外生命时的工作量 , 我们在寻找时会首先过滤掉宜居带之外的行星 。
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小小的脑袋、大大的疑惑又来了:为什么选择水这种物种作为判别标准呢?没有水就没有生命吗?
就人类目前的认知来看 , 是这样的 , 因为生命的出现需要化学反应 , 而化学反应不能在虚空中进行 , 需要介质的存在 。
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固体的反应速率太慢 , 气体又过于稀薄 , 因此只有液体才是最理想的反应介质 。 目前 , 最好最常见的溶剂只有两个 , 一个是水 , 一个是液氨 。 由于还没有证据证明液氨中可以孕育生命 , 所以我们选择水作为判断标准 。
有同学叒要问了:科学家怎么断定水是生命生存的必需品呢?宇宙浩渺无垠 , 可能存在极多人类不了解的生命形式 , 这种判断是不是有些武断了?
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事实上 , 在科学中没有所谓的“绝对” , 一切的判断都是基于“哪一种可能性大”罢了 , 但可能性的大小其实也是有天壤之别的 。
一个简单的例子:现在没有任何一个观测证明世界上存在龙 , 于是科学家给出结论:世界上没有龙 。 但只要某天抓到了一直真正的龙 , 那这个结论瞬间就会被推翻 。
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这个结论有被推翻的可能 , 那我们就可以说科学是武断的吗?显然不能 , 因为无论从哪个领域观察和研究 , 都指向一个答案——龙不存在 , 所以这个结论被推翻的概率无限接近0 。 从而不能说:无法否定它存在的可能性 , 就必须承认它的存在 。
另外 , 可能性是无限的吗?当然不是 , 还是举一个形象的例子:美队手中的盾牌是一种地球上没有的元素——“振金”制成的 。 那么宇宙中是不是还有人类没发现的元素呢?
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答案是否定的 , 宇宙中有的元素地球都有 , 甚至宇宙中没有的地球上也有(人造元素) 。
人类明明连太阳系都没出去过 , 为什么会这么笃定?难道有人有超能力能够探寻宇宙每个角落?其实没必要这么麻烦 。
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元素周期表是刚开始接触化学这门学科必学的东西 , 而这张看似繁琐的周期表却有一个神奇的能力——预言元素 。
它是怎么做到的?因为人类发现了元素的内在规律——电子轨道 。 轨道的数量和可容纳电子的数量是一定的 。
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这个规律的发现代表人类对元素的认识已经深入本质 , 不再像海滩边捡贝壳的小孩 , 每一次弯腰都有惊喜 。