天文|如果有外星人,他们会怎么做?答案有点后怕( 二 )


然而 , 从我们的观点来看 , 哈特的计算中最重要的部分是观察如果地球与太阳的距离与现在不同 , 那么会发生什么?根据他的模型 , 如果地球离太阳远1%或近5% , 使海洋保持液态的微妙平衡就会消失 。 因此 , 考虑到地球大气层的演变 , 我们产生了这样一种想法:在恒星周围有一条带状区域 , 在这个区域中 , 行星表面的海洋可以在数十亿年里保持液态 。
这条带状区域被称为环绕恒星的宜居带(CHZ) , 它已经成为推动科学家思考系外行星上生命的中心思想之一 。 和所有同类型的恒星一样 , 我们的太阳自形成以来 , 在45亿年的时间里变得越来越亮 。
大约40亿年前 , 当海洋最初在地球上形成时 , 太阳的亮度比现在暗30% , 所以地球需要吸收更多的太阳能来防止海洋结冰 。

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环恒星宜居带和宜居性
关于环恒星宜居带 , 我们能说的第一件事是 , 每颗恒星都会有一个环恒星宜居带 。 换句话说 , 恒星周围总会有一条环状区域 , 在那里能量平衡可以使行星表面的温度保持在水的冰点和沸点之间 。 对于小而昏暗的恒星来说 , 这个宜居带又窄又近 。
许多宜居带内的系外行星距离恒星的距离比水星离太阳的距离还近 。 同样 , 大而亮的恒星的宜居带也更宽更远 。 此外 , 如上所述 , 恒星的能量输出会随着时间的推移而增加 , 因此宜居带实际上会随着恒星的年龄向外移动 。
然而 , 重要的是 , 因为每颗恒星在某个地方都有一个宜居带 , 我们预计 , 仅仅是偶然 , 行星会在这些区域形成 。 说到这一点 , 我们必须补充一点 , 在过去的10年或20年里 , 科学家们已经意识到必须更加仔细地考虑环恒星宜居带 , 而不是简单的只考虑温度 。
正如麻省理工学院的天体物理学家萨拉·西格指出的那样 , 位于宜居带的行星并不能保证确实是宜居的 。 事实上 , 有许多因素可以影响在一个环恒星宜居带的世界上存在生命的可能性 。
随着对系外行星的探索不断深入 , 在宜居带中找到一颗地球类型的行星已经成为了天文学界的圣杯 。 但今天我们已经意识到 , 行星的宜居性不仅仅取决于其轨道的位置 。 例如 , 研究人员观察了不在其恒星宜居带内的世界 , 表面没有液态水海洋 , 但可能存在生命甚至是先进文明的家园 。 诸如此类的考虑让科学家们对生命出现的必要条件有了更广泛的认识 。 如果地球离太阳远1%或近5% , 使海洋保持液态的微妙平衡就会消失 。

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