寻找地球2.0：咋就这么难呢？

地球，人类的摇篮，贯穿我们的一生。

但不会永远这样，只要一颗巨型陨石就能把我们从地球表面抹去不仅是流星，我们的星球本身也会发生变化我们的星球可能会冻结或升温，超级火山可能会喷发helliphellip我们的太阳终将消亡

我们的地球实际上正在接近宜居带的尽头为了在这个宇宙中生存，我们需要一份保险，hellip去殖民其他世界

拥有多个殖民星球确实有利于我们自身的生存那么我们能在银河系找到新家吗我们能找到地球2.0吗

几个世纪以来，我们只知道太阳系中的几颗行星现在，天文学家在系外恒星周围发现了数千个新的世界mdash系外行星

科学家正在发现大量系外行星系外行星和恒星一样多，银河系有几千亿颗恒星但是在这么多的系外行星中，有没有一颗能够为人类发展提供新的机会，并在危险的宇宙中提供庇护呢

2016年8月，天文学家宣布，地球2.0比任何人预期的都更接近helliphellip一颗围绕红矮星比邻星运行的行星，比邻星是离太阳最近的恒星。

我们最近的恒星邻居有一颗系外行星，距离我们只有4光年这意味着我们有可能到达那里并探索它

科学家将这颗行星命名为比邻星B，简称比邻星B，一个看起来很像地球的世界。

比邻星B想象

从它对比邻星的牵引力来看，科学家知道它的质量是地球的1.3倍，几乎和地球一样大。

科学家们所知的大多数系外行星都是不适合居住的气态巨行星，比如木星但是比邻星B的发现是罕见的虽然它是一颗地球大小的行星，但这颗地球大小的行星可能不像地球

一个真正的第二地球必须和它的恒星保持一个正确的距离，也就是在宜居带，也就是所谓的宜居带离恒星需要有一段距离如果它靠近恒星，那么这个地方就会燃烧，蒸发掉所有的液体

但如果离星星太远，离冷的地方也不远，所以是特殊区域。

比邻星B在这个区域吗它有液态水吗

比邻星B每11.2天绕其恒星一周，而地球每365天绕太阳一周。

比邻星B的公转周期如此之短的原因是这颗行星离这颗恒星的距离比地球离太阳的距离近得多。

地球轨道距离太阳约1.5亿公里，比邻星B的轨道比这近20倍离它的恒星不到800万公里

你可能觉得比邻星B应该是一个油炸的世界，一个烧焦的外壳，但是比邻星B的Rdquo它与我们的太阳非常不同它的温度仅略高于2760摄氏度，温度只有太阳的一半，体积比太阳小8倍左右它是一颗小小的红矮星

与比邻星B环绕的红矮星相比，它的亮度和温度要低得多，因此可以更靠近它运行，其温度与地球相同。

比邻星B围绕一颗红矮星运行，这可能使这颗行星适合居住，但它与地球有很大不同这颗恒星主宰着天空，用一种陌生的红色光芒照亮了所有的海洋和山脉

对邻近行星b表面的想象。

所以比邻星B可能就是我们一直在寻找的地球2.0。

就在科学家们以为发现了适合人类居住的地球2.0并为此感到高兴的时候，2017年，这颗暗淡的红矮星以科学家从未见过的方式爆炸了helliphellip用辐射摧毁这个星球，一个巨大的耀斑。

它非常类似于太阳的耀斑，但它有更多的能量其实他们比明星本身更耀眼当我们太阳的磁场变得纠缠不清时，它会释放出强大的太阳耀斑

在刘的科幻小说《流浪地球》中，比邻星是地球的最终归宿如果科幻成为现实，那么那时的人类一定会在比邻星面临这种比太阳强10倍的耀斑

在一颗小型红矮星上，磁场可能比我们的太阳更复杂，这意味着当耀斑发生时，它会释放更多的能量。

科学家认为像这样的巨型耀斑是行星杀手辐射会撕裂行星的大气层，这些巨大的耀斑大约每年都会撞击邻近的恒星B一次

红矮星非常喜怒无常，它们不是自己星球的合格父母因此，如果比邻星B在某个时候确实有大气层，它将被这些剧烈的爆炸吹走，使比邻星B暴露在危险的空间中

大气层会减弱光影之间的温度梯度，所以在比邻星B上，有阳光的地方会很热，但是在旁边的阴影里，会很冷。

如果没有大气层，比邻星B将是一片贫瘠的荒地。

比邻星B，也许是迄今为止科学家发现地球2.0的最佳机会，实际上是一个干壳当它失去大气层时，它也可能失去水，只是因为它离母星太近了

比邻星B可能是最近的系外行星，但它不是唯一的选择。

在无情的恒星系统中找到地球2.0，可能就是灭绝与生存的区别。

我们的星球不会永远存在，人类的未来取决于一颗系外行星问题是，它在哪里

2016年，天文学家用新的小型望远镜扫描天空，寻找凌日行星和星子他们在寻找星球阴影引起的恒星闪烁

每一颗行星围绕每一颗恒星运行一周，都会从其恒星盘面前经过，造成一次小日食，恒星的光线会暂时变暗。

科学家发现附近的一颗红矮星变暗了，距离地球只有40光年。

这是望远镜首次探测到的外星系统mdashmdashTrapp ist—1 ，恒星系统。

某种意义上，Trapp ist—1 ，这一发现对科学家来说是一个巨大的突破，因为他们同时发现了7颗系外行星。

Trapp ist—1 ，星系想象图

七大行星中有适合居住的吗。

在特拉普主义恒星系统的世界里，气候可能像我们的太阳系一样多样里面的可能很热，甚至可以看到熔岩世界再远一点，他们可能就是冰界了

但是中间的行星D，E和F是主要的候选者令科学家兴奋的是，在，有三颗行星围绕着trappist—1运行，宜居带

它们与恒星的距离合适，所以表面应该有液态水还有一颗行星作为新地球脱颖而出它的轨道距离母星只有435万公里，是Trapp ist—1 erd quo，

trappist—1e的成分表明它可能有一个相当重要的铁芯，就像地球一样这样就会有很强的磁场，就像地球一样，trappist—1e也可以有保护磁场它可以偏转可以剥离大气层的剧烈恒星风和强大的耀斑爆发

所以磁场是个好东西，是对周围恒星邪恶力量的一种保护。

与比邻星不同，trappist—1星看起来异常安静Trapist—1其实是一颗很老很沉稳的星它不会像比邻星一样有很多巨大的耀斑所以也许是一个更好的恒星系统，寻找一个类地行星，一个地球2.0

数据表明trappist—1e可能拥有广阔的海洋，保护性的大气和适宜居住的温度。

但是在这里生活和在地球上完全不一样，因为trappist—1e恒星系统和我们的太阳系非常不同行星离恒星更近，因为它们靠得更近，所以它们的轨道更快更小在trappist—1e上，一整年只需要6个地球日

你能想象每天撕掉日历吗每六天是你的生日，每六天是你的结婚纪念日一年不到一周

在这个陌生而陌生的世界里，探险者们将见证前所未有的场景从很多方面来说，这真的是一种科幻天空

在trappist—1e上，你可以抬头看到天空中的其他行星，就像我们可以看到自己的月亮一样你可以用肉眼分辨出星球上的陆地等地表特征

Trappist—1e假想行星表面图

但是这个星球会好到不真实吗。

不要忘记，这颗潜在的宜居行星距离其母星非常近当有这样一个被压缩的恒星系统时，就会出现其他问题

其中之一就是潮汐锁定的可能性Trappist—1e的轨道距离恒星只有几百万公里，其侧面很可能永远面向恒星

所以你可以想象一种情况:啊呀，是固定的一天，很可能整个地球在星星的照耀下都是焦土但在地球的另一边，是一个永恒的夜晚所以在这种情况下，可能就像冰冻的不毛之地

而trappist—1e的问题变得更加极端如果有永久的白天和永久的黑夜，这个星球的夜晚会变得非常寒冷，一切都会冻结，包括大气层

trappist—1e大气中的气体在寒冷的夜晚会冻结成固体冰在另一天，它会燃尽，大气会变得稀薄，最终消失

所以trappist—1e最后完全不适合居住即使我们在恒星周围找到了一颗完美的行星，恒星的类型及其轨道位置也可能对行星的可居住性产生非常重要的影响，尽管它具有明显的潜力

寻找真正的类地行星的工作仍在继续。

在trappist—1恒星系统中，我们发现了一个与地球非常相似的世界，但它的轨道与太阳系的行星不太相似，所以我们应该寻找的可能是一颗围绕类地行星的类太阳恒星。

所以要找到地球2.0，可能需要先找到太阳2.0。

银河mdashmdash数千亿颗恒星的家园从昏暗爆炸的红矮星到短暂燃烧的巨人中间是一颗像太阳一样的恒星

像我们太阳这样的恒星是平静，稳定和长寿的可居住区距离行星足够远，使得行星避免了潮汐锁定

我们更有可能殖民类太阳恒星周围的行星。

科学家们正在寻找像我们的太阳这样的恒星系统的宜居带中的行星，并在那里发现了一个新世界。

这就是开普勒—452b的世界，它是一颗距离我们1800光年的系外行星，围绕一颗像我们太阳一样的恒星运行。

开普勒—452b想象图

你真的找不到比地球更像地球的轨道了一年大约有385天我们的地球是365天这真的很像地球

行星绕其恒星运行的距离与地球绕太阳运行的距离大致相同这是另一个非常像地球的地方

开普勒—452b位于其恒星的可居住区，因此如果有液态水，可能会有海洋，湖泊，河流，小溪和蓝天白云听起来不错，但开普勒—452b比地球大得多

开普勒—452b是地球2.0的候选行星，但它有点像类固醇上的地球这颗行星的质量是地球的五倍，直径大约大60%

科学家称像开普勒—452b这样的类地行星为超级地球超级地球的大小可能是地球的1.5到2倍，质量可能是地球的10倍

这颗超级大的类地行星会是我们的第二个家吗。

除了它的大小，开普勒—452b似乎符合我们对地球2.0的许多标准它围绕着一颗像太阳一样的恒星，它就在宜居带的中间

可是，行星的质量和大小是一个关键因素开普勒—452b的大小对其引力有很大影响由于其惊人的质量，其表面的重力大约是我们在地球上感受到的两倍

额外的引力将使殖民星球变得困难你可以想象在地球上任何你不喜欢做的家务，在这样的星球上你会更加不喜欢当垃圾桶的重量是地球的两倍时，就不好玩了

我们可能被困在这个星球的表面如果你想在这些超级地球的表面着陆，你会很容易地在表面着陆但是很难再上去了我们已经很难离开地球了

想想我们巨大的引擎和火箭，这些不可思议的工程奇迹为了将它们发射到太空，我们需要两倍的能量离开开普勒—452b

更糟糕的是，开普勒—452b的大气被认为与地球完全不同从某种意义上说，行星的大小和质量将决定它的大气层是什么样的

如果有很大的质量和引力，这个星球可以容纳大量的空气大气更大，更厚，更密，表面压力也更大

厚厚的大气层可以吸收恒星的热量，行星表面的温度会变得非常高此外，还有巨大的大气压力

所以有可能这个星球的大气层非常厚，导致了失控的温室效应伴随着时间的推移，地球变得越来越热可能科学家发现的是金星2.0而不是地球2.0

超级地球可能有一个非常吸引人的名字，但它们强大的引力会让我们难以生存，我们无法在厚厚的大气层中生存。

到目前为止，我们发现的所有行星都不适合居住。

但是谁说地球2.0一定是行星呢。

从某种角度来说，我们生活的宇宙其实就是一个宇宙射击场，每天都有行星死亡像我们这样的备用行星真的很难找到我们走错地方了吗

一些科学家认为，地球2.0很可能不是一颗行星本身，而是一颗巨行星的卫星。

至于系外卫星，令人兴奋的是它们可能适合居住这一点在科幻作品中经常出现，比如《星球大战》中，叛军基地就在一颗卫星上

2017年，开普勒望远镜扫描了8000光年外的一颗类日恒星。

大卫·米德多特，平教授和他的团队在观测到了系外行星mdashmdash开普勒—1625b。

开普勒望远镜

开普勒—1625是开普勒发现的数千颗行星之一这个星球没什么特别的它是一颗巨大的气体行星，像木星一样不适合居住它离它的恒星很远，显然是在一个近乎圆形的轨道上

但是在宜居区像木星这样巨大的气体行星肯定会有卫星这意味着它的卫星也将处于宜居带

不幸的是，这些系外卫星非常难以观测，开普勒发现系外行星的方式确实与行星的大小有关至于卫星，由于体积较小，探测难度要大得多

太阳系最大的卫星是木星周围的木卫三，体积约为地球的40%科学家很少探测到如此小的行星因此，寻找系外卫星将是非常非常具有挑战性的

2018年，该团队招募了强大的哈勃太空望远镜，并利用数据找到任何卫星的微小轮廓。

哈勃太空望远镜

如果有一颗系外卫星绕着一颗行星运行，它有时会在行星凌日时走在前面，有时会在行星凌日时走在后面。

当你在凌星的时候，你会在不同的地方看到一个小突起小组探测到了信号mdashmdash不是一个，而是两个物体一起运行

这证实了迄今为止发现的第一颗系外卫星。

可是，通过进一步的研究，科学家发现，尽管这颗行星和这颗卫星与恒星的距离可能是正确的，但这颗卫星和这颗行星都很可能是气态行星，没有固体表面。

虽然这颗卫星可能还不适合居住，但它是科学家在银河系中寻找像我们这样的世界的重要一步如果在系外行星周围发现系外卫星，可能会大大增加那里宜居世界的数量

科学家们只需要更精确的测量，然后突然之间宇宙就会充满系外卫星。

但是这些世界需要的不仅仅是看起来像地球当科学家在其他恒星周围发现类地行星时，每个人都很兴奋

但是类地只是意味着它有多大，在与恒星的关系中能否支持液态水这些都是好的，但还不够一颗行星的构成可能决定我们新家园hellip的成败，hellip这就是完美世界和定时炸弹的区别

地球2.0的探索还在继续科学家需要考虑的标准是:一颗类似太阳的恒星，温度适宜的赛道，一个固体表面和一个可以留住大气的星球

但是一个表面上看起来像地球的行星，内部可能看起来不像地球让我们的世界如此独特的原因之一是它的板块构造它实际上调节着我们的气候

地球的气候取决于物质的循环，如二氧化碳和水分子通过活跃的板块构造和火山爆发在熔化的内部和地球表面之间移动这些循环有助于调节地球大气的温度和成分

如果我们在那里发现了另一颗类似地球的行星，并且它有地质活动，这意味着它至少有办法维持碳循环，以及所有这些使这个星球适合居住和可持续发展的自然现象。

科学家如何知道行星内部发生了什么。

事实上，在世界各地的山中都能找到线索地球上的这些地形特征表明，这个星球是有生命的，在其表面下仍有过程在发生

当行星的构造板块碰撞时，山脉就形成了即使系外行星距离我们几光年，天文学家也可以计算出它们的表面是光滑的还是布满了山峰

如果行星的山脉延伸出去，行星会根据它的旋转位置，根据投影的轮廓，显得稍微大一点或小一点。

这些轻微的光线变化可能是系外行星健康活跃的标志但科学家只能在行星位于其恒星前方时使用这种方法

如果天文学家可以利用星光本身来确定行星的地质条件呢。

科学家认为行星形成的时间和恒星形成的时间大致相同它们都是由同一团巨大的物质云形成的因此，如果你测量一颗恒星的组成，似乎有理由采用这些值，并假设它们在某些方面与行星相似

天文学家可以计算出恒星中存在的化学元素，然后将它的光分成不同的波长这颗恒星周围的任何行星都有相似的化学成分其实成分是它适居性很重要的一部分，真正的成分是它的地质

系外行星的化学元素都是由相同的基本成分组成的mdashmdash例如氧，硅和铝改变组成的平衡，你会得到非常不同的行星

如果我们对岩石行星的构成有所了解，我们可以用它来提供判断一个世界是否存在板块构造的线索。

新的研究表明，含有过多硅和钠的系外行星形成的岩石类型与地球上的不同形成的星球坚硬，板块结构停滞，二氧化碳积聚，会产生毁灭性的后果

如果没有活跃的地质活动，这个星球最终可能会形成威尼斯大气层这意味着温室效应失控，天气越来越热，气体被烤出岩石，没有办法控制这根本不是生活的好地方

更糟糕的是，这个星球变成了一个高压锅，就等着爆炸。

如果我们改变一颗行星的构成，就会影响它的结构系统这完全改变了行星散热的方式，热量将继续积累，然后地壳可能会发生灾难性的转变

星球的固体外壳崩塌，岩浆海洋沸腾，温室气体让地表沸腾helliphellip于是一个潜在的新家结束了。

显然，科学家需要知道这些行星的构成，才能开始宣布这些行星是否真的适合居住。

但这个星球仍然需要像地球一样的东西，一个无形的盾牌来保护它免受太空的威胁，并为温暖和生命提供水mdashmdash大气。

寻找地球2.0找到了很多星球，但是要找到像地球这样的星球，还得勾很多。

如果你真的在寻找地球2.0，那么你必须找到一颗质量和大小与地球相同的行星，围绕一颗类似太阳的恒星运行，距离相似，大气层相似，表面有大量液态水。

在所有要求中，系外行星的大气至关重要它可以保护地球免受巨大的温度波动，可以保护地球免受小行星撞击，它可以保护地球免受来自太空和恒星的危险辐射

大气层几乎是地球周围的一个屏障，保护我们免受外太空的伤害但也要有一个合适的范围如果是错的，行星表面可能是破碎的，或者有沸腾的表面环境

看看我们自己的太阳系太阳的可居住区包括三个不同的行星:金星，地球和火星但是火星的大气稀薄，太冷，金星的大气层太厚，太热我们是唯一合适的星球

到目前为止，大多数天文学家一直在猜测这些系外行星是否有大气层因为很难找到它们的直线和类地行星周围的类地大气

因此，为了能够在恒星的强光下观察到这些大气的细节，需要非常精密的技术和精确的测量。

天文学家通过观察从恒星前面经过的行星来探索大气层当少量光线照射到行星边缘并穿过大气层时，大气中的水，氢和二氧化碳等分子会吸收恒星发出的特定波长的光如果我们可以看到恒星的光穿过行星，也许我们可以推断出它是否有大气层的一些信息大气的本质是什么有多热它是由什么制成的

这就是科学家如何确定大气中的物质，并显示该行星是否适合生命存在。

到目前为止，科学家们还没有看到任何具有我们可以生活的大气层的系外行星。

但也许很快就能找到，因为哈勃太空望远镜的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜已经开始工作了。

比哈勃望远镜强大7倍的詹姆斯·韦伯太空望远镜应该可以让科学家看到银河系中行星的大气层，并成为最终找到第二个地球的工具。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是由美国宇航局，欧洲航天局和加拿大航天局联合研制的用于红外观测的太空望远镜2021年12月25日20: 15发射2022年7月中旬詹姆斯middot韦伯太空望远镜正式开始建造，并拍摄了第一批用于科学研究的照片

这个望远镜一波三折的故事我就不多说了想了解的读者可以问度娘

科学家在这些大气中寻找的关键数据在电磁波谱的红外部分这是韦伯设计作品的方式

詹姆斯·韦伯太空望远镜的一个非常重要的任务就是帮助科学家寻找可能的类地行星。

科学家们仍在寻找地球的完美孪生兄弟，每天，他们都接近找到它。

现代天文学正在迅速发展三十年前，科学家没有发现系外行星今天，我们知道成千上万

通过下一代仪器，科学家将发现数千，数十万甚至数百万颗系外行星这些都有离开地球的最终目的，让一个文明传播到各个星球

科学家们正试图探索地球，我们的太阳系甚至银河系科学家将在很长一段时间内了解这些行星人类的旅程才刚刚开始