开普勒452b,行星上出现生命的基本要求是什么

开普勒452b，行星上出现生命的基本要求是什么？

目前为止一直都以行星是否处于宜居带这个条件来寻找适合生命存在的行星，而实际上仅仅处在宜居带这样一个条件是远远不够的。

以地球为例能够发展出像人类这样的文明，还是有着许多独特的条件的，比如对太阳的要求就有很多，首先它的质量不能太大也不能太小，恒星都会有一个稳定的热核反应阶段，称之为恒星的主序星阶段，像太阳这样质量的恒星都可以稳定燃烧上百亿年，而质量为70倍太阳的恒星仅仅只能燃烧50万年左右，太阳质量10倍的恒星也只能燃烧几百万年。

从生命的产生到进化，再到文明的出现需要几十亿年的时间，这需要恒星的寿命也要跟得上，而不是在文明产生之前就将它们扼杀在摇篮中，宇宙中只要是太阳质量1.4倍以上的恒星，其附近都不太可能产生文明，太阳质量过小的也不行，小质量的恒星（红矮星）它附近的行星是目前找到最多的行星，但是因为潮汐锁向恒星的活动比较剧烈，它的宜居带会向内收缩，因此以比邻星b为代表的红矮星附近的行星上存在生命的可能性似乎还是低了那么一些。

即使这些行星都处于宜居带之上，此外太阳还不能是一颗第1代恒星，第1代恒星及其星系中只有氢和氦等宇宙大爆炸之初产生的氢元素，没有重元素（碳，氧，氮）这样的生命所必须的元素都是在第1代恒星内部产生的，而一些更重的元素是由第1代恒星进入暮年发生了超新星爆发后产生的，这些重元素随着超新星的爆发而散落在宇宙空间中，成为了组成第2代恒星及其周围行星的元素。

图解：第1代恒星

位置是其中一个重要因素

地球的位置也相当重要，根据定义的宜居带，地球恰恰处于宜居带的中心，平均温度是20℃左右，不冷也不热，除此之外，地球公转轨道的偏心率也是一个非常重要的参数，偏心率用来描绘轨道形状，取值范围在0和1之间，这个值越大就表示轨道越偏离圆形，地球公转轨道的偏心率很低只有0.017，公转轨道基本上是一个圆，近日点和远日点的差别不大，因此地球表面一年内的温度范围变化不会很大，然而许多行星的偏心率极大，在这样的行星上地表的温度在一年中变化的范围十分大。

图解：宜居带

太阳系的其他天体也能决定地球生命的存在

除了太阳和地球的相关参数，月球也很重要，月球为我们挡住了无数的天外飞弹，它的背面所遭受的陨石撞击频率比地球要高得多，如果没有月亮，恐怕地球被彗星和小行星撞击的概率会大得多，这就为低等动物进化为高等动物提供了宝贵的时间，如果经常受到撞击，地球的环境会极其的不稳定，这是不利于进化的。

木星的位置也很重要，它就是生命的保护伞，作为太阳系最大的行星，它的体积是地球的1316倍，质量是地球的318倍，木星有着比地球大的多的引力，木星以强大的引力来清理太空的垃圾，如果没有木星许多彗星和小行星将会直接撞向地球。

举例说明：

1994年7月16日至22日，苏梅克列维9号彗星，这块5公里大小的彗星，先是被木星强大的潮汐力撕裂成了21个碎块，然后依次撞向木星，最大的碎片直径2公里，小的也有数百米撞击发出的巨大光亮，把木星的卫星都照亮了，木星上腾起巨大的尘云，直冲上2000多米的高空，撞击坑里面就可以装下一个地球，仅仅是第1个碎块撞击释放出的能量就相当于40000颗（小男孩）的能量。任何一次这样规模的撞击，如果发生在地球上的话，那么地球上的生命都将消失殆尽，然而由于木星强大的吸引力，许多太空危险分子纷纷栽进了木星的怀抱，这样保护了地球的安全。

图解：苏梅克列维9号彗星撞击木星

上面所述太阳的大小，地球的位置，月球和木星的作用，所有这些巧合加起来才有了我们的今天，科学家在寻找系外行星的时候，总是拿着地球当模板，因为据我们所知一颗行星上是否具备或者可能具备生命存在的条件，在很大程度上取决于这颗行星与地球的相似程度，因此一直都在寻找着那些母恒星是一个太阳质量的，自身是一个地球质量与地球体积相同，公转周期是365天，有大气层的，有水的第2个地球，但是世界上没有两片相同的叶子，宇宙中也没有两个一模一样的行星，科学家使用地球相似指数来标定其他行星与地球的相似程度，它的取值范围在0和1之间，地球自身的相似指数是1，指数越大表示该行星与地球的相似程度越高。

图解：地球相似指数计算公式

地球相似指数主要由半径，密度，逃逸速度和表面温度等参数决定，并通过一定的公式计算而来，在太阳系中水星，金星和火星的地球相似指数分别是0.60，0.44和0.70，这显然都不够高，太阳系外比这些数值高的行星也有不少，比如说2015年NASA发布的新发现的号称第2个地球的开普勒452b，一颗距离我们1400光年的行星。

开普勒452b的轨道半径是1.046个天文单位，几乎和地球一模一样，公转周期是385天，一年不到13个月，它的母星（开普勒452）是一个1.037倍太阳质量的恒星，开普勒452b的大小是1.59倍的地球半径，这个差别没有地球和火星的差别大，虽然还无法获得它的质量，无法获知其是否具有延时地质，但是这已经和地球非常像了，它和地球相似指数是0.83。

虽然它的地球相似指数并不是所有系外行星中最高的，但是相比于其他的类地行星，它围绕着一颗与太阳同类型的恒星旋转而不是红矮星，这就大大扩大了开普勒452b上生命存在的可能性。这颗与地球大小相近的行星极有可能拥有大气层和流动的水，因此也被称为地球2.0。

这个重要的发现十分令人振奋，因为探测技术的原因，人们之前发现的类地行星大多数都是小质量的恒星红矮星附近的星星，而开普勒452b的母恒星是一颗几乎与太阳一样的恒星，相似到质量差异范围在3.7%，体积差异在11%，表面温度为5757K，误差是85K，这与太阳5770K的差距也不大，所有数据都显示这是一颗与太阳极为接近的恒星，只是半径稍大，金属元素的含量比太阳高60%，年龄超过了60亿年，比太阳还略大一些。

开普勒452b上有生命吗？

这个问题还不能过早的下结论，目前开普勒452b有一个重要的参数是未知的，那就是该行星的质量，一般而言，获得行星质量的办法就是当其围绕五恒星公转时，根据行星造成的母恒星在视线上带来的多普勒效应而计算的，根据推算开普勒452b所能引起的视向速度振幅在45cm/s左右，这已经超出了现有的技术极限,因此开普勒452b的质量一直是个未知数，只能通过与其他行星建立的半径质量关系来进行估算，开普勒452b最可能的质量是地球的5倍。

即便如此开普勒452b是否具有岩石地质也是一个未知数，没有岩石地质，类似于人类这样的生命是无法存活的。此外，根据开普勒452处于的生命阶段以及两者之间的距离来看，开普勒452b很可能进入了失控的温室效应阶段，换句话说，即使它的表面拥有液态水，也可能会因为温度逐渐升高而在地表蒸发，最终消散在太空中。

太阳系里我们的邻居金星就提供了鲜活的实例，高温高压的地表气候成为了生命的禁区，简而言之，开普勒452b很有可能不是另一个地球，而是另外一颗金星，即便开普勒452b中的环境和地球完全一样，那对于我们来说1400光年的距离是目前无法逾越的，以新视野号在借助木星引力加速后的峰值7.5万千米每小时来进行估算，飞到开普勒452b需要2000多万年，在星际飞行理论没有突破的情况下，如果依靠传统火箭而不借助时空穿越，人类基本上不可能到达这些系外星。

以目前的情况来看这个所谓的第2个地球或者说地球2.0，很可能并不是我们梦寐以求的行星，也很难成为我们的第2个家园，它的发现也许只是人类探索宇宙的一个小插曲，由于开普勒望远镜只是观察了天空中一个小小的天区，采用的系外行星探测办法是凌日法，这种方法只能发现行星轨道平面正对着我们的那一部分行星，至少有99%的系外行星是无法通过这个方法被发现。

即便是这样，目前就已经发现了几千颗系外行星，而且还发现了一颗和地球如此相似的行星，那么如果我们把天区全部都扫一遍，如果我们的观测技术升级能够探测剩下99%的行星，一定会有更多和地球雷同的行星被发现。

此外，开普勒452b它的母恒星是一颗非常接近太阳的恒星，而且年龄是60亿年，因此这个行星系统代表着我们太阳系将来的样子，根据恒星演化理论，像太阳和开普勒452这样的恒星在主序阶段大概会有100亿年的时间，主序阶段后太阳和开普勒452都将会在短时间内迅速膨胀变成红巨星，到了那时由于光度增加，宜居带的范围将会大大的向外移动，开普勒452b和地球将会变得太热而不适宜居住。

开普勒452b还将有35亿年的时间处在宜居带，而我们的地球还将要有更长的时间，假如人类文明可以延续足够长的时间，我们的后代就可以通过观察开普勒452b的变化来预演我们未来的命运，茫茫宇宙发现外星生命还有很长很长的路要走，但是相信以人类的智慧未来一定会有更多的惊喜。

2015年7月24号美国航天宇航局宣布发现第二个地球是什么？

北京时间2015年7月24日凌晨0点0分，美国宇航局召开发布会，宣布天文学家已经发现了迄今为止真正最类似地球的“孪生”行星：开普勒-452b（Kepler452b），这颗行星上可能存在液态水。

这是人类发现的第一颗围绕一个与太阳相似的恒星运行，并且位于宜居带内的类地行星。之前美国宇航局也曾公布过类似“超级地球”的消息，但是那些行星所围绕的恒星都是质量很小并且温度偏低的红矮星，而这次发现的kepler 452b围绕公转的恒星与我们的太阳极其相似。

据说开普勒452b星球有另一个你？

长期以来，科学家一直都在致力于探索地球以外的行星世界，寻找宇宙存在的生命迹象。

2015年7月24日，美国国家航空航天局NASA公开宣称，他们在天鹅座发现了一颗与地球相似指数达到0.98的类地行星，命名为开普勒-452b。

为何说它与地球相似呢，研究人员从环境和人类生存适宜性角度进行了比对分析。

首先，引力场环境相似。开普勒-452b直径是地球的1.6倍，体积是地球的6倍，这个行星距离地球1400光年，绕着一颗与太阳非常相似的恒星运行。开普勒452b到恒星的距离，跟地球到太阳的距离相近。开普勒 452b环绕恒星运行一周需要385天，与地球公转周期接近。

其次，可能具有适宜人类生存的环境。该行星位于恒星宜居地带，宜居地带的温度环境适宜，意味着开普勒452b表面可以维持液态水的存在。水是生物生存的重要要素。

但是，研究人员为发现了这个行星不同于地球的一些地方。首先是寿命，地球45亿岁，但开普勒-452b已经65亿岁，它的主恒星可能更加年迈，距离衰退也更加近了。其次是其主恒星的活动频繁。据观测，这颗恒星每几百天就要发生一次超级耀斑。仅仅一次普通的太阳耀斑，其威力就等同于上百亿颗巨型氢弹同时爆炸。所以有研究人员认为，开普勒-438b表面的大气层可能早就被母星的超级耀斑吹到宇宙空间，导致其表面已经几乎真空，而且一片荒凉。

因此，开普勒452b有着有利和不利人居的多方面要素，同时也缺少实际数据证明是否存在生物，所以是否应称它为“另一个地球”还值得商榷。

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木星和岩质行星的区别？

在分类上，行星可以分成岩质行星和气态行星。岩质行星又称为类地行星，就是像我们的地球这样由岩石表面的行星，气态行星又称为类木行星，是没有岩质表面的行星。在我们太阳系中，我们的地球就是一颗岩质行星，水星、金星和火星也是岩质行星，而木星、土星，天王星和海王星都属于气态行星。



不过行星形成理论认为岩质行星大到一定程度，其本身的引力会导致其吸收的氢气等气体非常多，那么大气层最下端部分的气体就会被压成液态，这样这颗行星就从岩质行星变成了气态行星，或者说从类地行星变成了类木行星。



那么这两种行星的质量界限是多大呢？很抱歉！目前科学界还没有统一的定论，因为天文观测发现，这两者的质量界限非常模糊。



本来有天文学家计算发现如果岩质行星的质量为地球的3倍，那么它就会成为气态行星，也就是说如果地球质量增加3倍，那它很可能就已经是气态行星了，然而天文观测中发现的如开普洛-10c等一些类地行星，让科学家们不得不放弃这种认知。



开普勒-10c位于距离地球560光年的天龙座，这颗行星直径是地球的2.35倍，约为3万千米，其质量约为地球质量的7.4倍，表面重力是地球的3倍多，但科学家通过一些观测证据发现它仍然是一颗岩质行星，实际和理论推测如此大的差距，让科学家们也懵了。



另外如类地行星类地行星开普勒452b，质量为地球的5倍左右，类地行星61 Vir b，质量约为地球的5.4倍，类地行星格利泽581c质量在地球的4.4倍左右，格利泽581d质量在地球的6倍以上，格利泽581e质量在地球的两倍以上，格利泽581g质量在地球的4倍左右，格利泽876d质量的地球的7.5倍左右，最夸张的是开普勒22b，天文学家基本肯定它就是一个岩质行星，其直径是地球的2.4倍，即便它的密度和地球相同，它的质量也可达地球的13.8倍。



如上这些星球的发现，都刷新了科学家们对类地行星与类木行星界限的认知。

迄今为止，科学家们已经在宇宙中发现了数百颗类地星球，这些星球中很多都位于恒星的宜居带中，据推测有相当一部分行星上面都有大气层，适宜的温度和液态水存在，因此它们上面很有可能是有生命形式存在的，所以它们也都是科学家们的重点观测和研究对象。



600亿光年的行星？

超级地球开普勒22B，一颗距离我们大约为600光年的系外行星，体积大约是地球的2.4倍，它围绕着一颗年龄为40亿岁的黄矮星运行，而且正处于这颗黄矮星系统中的宜居带，同时科学家们通过观测的数据发现，它可能具有富含挥发物质的液态或气态外壳，这就意味着开普勒22B很有可能是，以我们人类生存在他的大陆表面之上，甚至有可能拥有生命存在。开普勒452B一颗距离我们1400光年的遥远行星，和开普勒22B一样，他也是一颗极有可能拥有生命的超级地球，那么科学家们是如何跨越如此之远的距离，找到这些遥远的超级地球。