适合生命宜居的超级地球？具备生命宜居条件？k2
一直以来，研究人员都没有放
【菜科解读】
一颗被命名为K2-18b的系外行星，观测结果显示，很有可能具备着生命宜居的最佳条件。
一直以来，研究人员都没有放弃过地外文明搜寻计划，也想要找到，那些存在于宇宙深处的，与地球环境十分接近的系外行星。
可以居住的系外行星
严格意义上来说，地球不算是浩瀚宇宙中，唯一的一颗适宜生命居住的宜居行星，毕竟，人们目前对宇宙的探索程度并没有多么的全面，宇宙的范围，庞大到超乎想象，仅凭人类目前对宇宙的片面认知，还无法果断地下定结论。
随着研究人员不断加大对宇宙的探索力度，在此期间内，也会不断找到一些新的发现，其中肯定也存在着一些，有可能适宜生命居住的系外行星。
最新的科学报告显示，与地球大约相隔100光年外的宇宙深处，就存在着这样一颗特殊的行星。
k2-18b
在一个被命名为k2-18的红矮星系中，有一颗位于宜居地带的行星，根据天文学家得到的观测结果来分析，这颗系外行星的体积和质量是要远远大于地球的。
这颗系外恒星被命名为k2-18b，如果是从尺寸的角度来看，它的确是非常庞大的存在，不过，根据目前所掌握的线索和信息，研究人员们还无法准确的判断出，这颗恒星究竟是不是一颗类似于地球的类地行星，又或者是岩石行星，气态行星。
进一步探测
天文学家还在k2-18b的大气中，观测到了甲烷和氨气的存在，如果这些物质是由某种微生物释放出来的，这也就意味着，这颗星球上很大可能存在着未知生命。
就目前而言，这些气体的形成原因，暂时还无法做出一个确切的定论。
众所周知，对于生命而言，水的存在是非常重要的，既然可以在这颗系外行星中发现大量的水分，对于全人类来说绝对是一个好消息，具体真相还需要进一步探测下去。
如果太阳系获得了一个超级地球会怎样？
外面的黑色圆圈是木星的轨道，红色圆圈覆盖了他放置超级地球的范围。
Credit: Kane, 2023 神奇的地球uux.cn据美国物理学家组织网 by Evan Gough, Universe Today：在这个发现系外行星的时代，天文学家已经发现了超过5000颗已确认的系外行星，还有数千颗等待确认，还有数十亿颗等待发现。
这些系外行星存在于令人困惑的大小、成分、轨道周期以及几乎所有其他可以测量的特征中。
对它们的了解也揭示了我们的太阳系。
我们过去认为这是行星的原型排列，因为这是我们必须继续下去的全部。
但是现在我们知道我们可能是离群值，因为我们没有超级地球。
超级地球是一类常见于其他太阳周围的行星。
它们仅由质量来定义，在2到10个地球质量之间。
尽管行星搜寻者已经发现了超过1500颗，但我们的太阳系一颗也没有。
由于我们的太阳系缺少这些典型类型中的一种，行星科学家很难理解其他系统中的超级地球。
我们太阳系的结构与天文学家在其他太阳周围看到的也有巨大不同。
像开普勒-11这样的系统在紧凑的系统中有多个行星，它们在长期稳定的轨道上离太阳更近。
如此密集的行星之间的相互作用应该会导致轨道不稳定，但开普勒-11的行星有可能稳定数十亿年。
该系统中最小的行星开普勒-11 f的质量仍然是地球的2.5倍。
其他像HD 20782这样的系统有着极端轨道偏心率的行星。
HD 20782 b拥有已知最偏心的轨道之一。
它的偏心率是0.97，非常高，因为偏心率1.00是逃逸轨道。
当作对照，地球的偏心率是0.016，其中0是圆形轨道。
因此，HD 20782 b在其585天的轨道上从内太阳系旅行到外系统时，经历了剧烈的温度波动。
一位经验丰富的行星研究者想知道如果我们的太阳系真的有一个超级地球会发生什么。
它会怎么改变我们的太阳系？超级地球会让我们的太阳系与我们在银河系中看到的其他系统更加一致吗？我们的太阳系会被认出来吗？为了找到答案侦破纪实：他在模拟太阳系的过程中制造了一个模拟的超级地球。
他叫斯蒂芬·凯恩，是加州大学的行星天体物理学教授。
论文是“太阳系超级地球的动力学结果”，凯恩是唯一的作者。
这篇论文还没有经过同行评议。
在他的论文中，凯恩指出了我们太阳系的行星大小/质量差距以及这对研究人员的意义。
没有一个介于地球和海王星质量之间的超级地球，很难将我们的系统放入背景中。
很难模拟这些行星是怎么形成的，它们的成分可能是什么。
我们的系统没有超级地球可能有多种真相。
木星和土星的早期迁移可能起到了一定的作用，吞噬了原来可能聚集在地球或火星上的质量，将它们变成了超级地球。
没有我们自己的超级地球来研究，研究人员留下了许多问题。
“即便如此，”凯恩写道，“调查太阳系内额外行星质量的动力学结果是有用的，以便约束当前的形成理论，并研究对一般行宇宙岛统架构的影响。
”详细的计算机模型和模拟是天文学的主要组成部分，随着时间的推移，它们变得更加详细和强大。
研究人员改变输入来观察像太阳系和行星这样的东西在不同条件下是怎么形成和表现的。
在这项工作中，凯恩将一个超级地球放在我们的太阳系中，看看会发生什么。
凯恩写道:“在这篇论文中，我们提供了一项动力学研究的结果，该研究将一颗额外的类地行星放置在当前太阳系架构内的质量范围1至10个地球质量和半长轴范围2-4 AU内。
”凯恩补充说，行星的质量在1到10个地球质量之间，以1个地球质量为步长。
他将行星放在圆形轨道的不同起始位置。
轨道与地球共面，半长轴范围为2到4个天文单位 AU ,步长为0.01 AU。
“这导致了几千次模拟，每次模拟允许运行107年，从当前纪元开始，每100个模拟年输出一个轨道配置，”凯恩解释说。
模拟显示内行星比外行星更容易受到超级地球的不稳定性的影响。
“2-4au的广阔区域包含许多与内行星的MMR 平均运动共振位置，这进一步放大了内太阳系的混沌演化，”论文指出。
“混沌进化”是轻描淡写。
超级地球的加入改变了行星之间的关系，也改变了整个内太阳系的结构。
“在这个例子中，所有四颗内行星的轨道都变得非常不稳定，以至于在107年的模拟结束之前，它们就被从系统中删除了。
”可怜的火星在被喷射之前只进行了一半的模拟。
在与金星和地球相互作用之前，水星只完成了模拟的三分之一，它们越来越大的偏心率给水星的轨道带来了角动量，将其赶走。
在另一轮模拟中，凯恩在3.7天文单位的距离放置了一个有八个地球质量的超级地球。
这导致地球和金星的偏心率开始略有增加，然后，加上木星的影响，扰乱了水星的轨道，以至于它再次被迅速驱逐。
水星灾难性的移动通过向轨道注入角动量改变了地球和金星。
凯恩写道:“这导致了它们轨道的实质性周期性演变，它们的偏心率有高低频变化。
”在这种情况下，火星的轨道相对不受影响，尽管由于与外行星的相互作用，它的偏心率“经历了高”频率的振荡。
"外太阳系也发生了变化，尽管没有那么严重。
当模拟将一颗有7个地球质量的行星放置在3.79天文单位时，起初没有发生太多事情。
但最后，会有戏剧性的变化。
超级地球的轨道改变，它的半长轴远达30天文单位。
大约400万年后，超级地球被逐出系统。
凯恩解释说，它的喷射转移了角动量，这“对土星、天王星和海王星的偏心率产生了重大影响”。
在另一个模拟中，注入的超级地球也有7个地球质量，AU变化很小，从3.79到3.8。
超级地球再次被抛出，木星和土星的偏心率增加。
这个微小的变化也引发了天王星的消失。
凯恩进行了几千次模拟，根据参数，一些内行星被喷射出去，就像植入的超级地球一样。
在其他建筑中，冰冷的巨人也被逐出。
但是弹射只是一种结果，尽管是最极端的结果。
模拟显示超级地球的存在会使其他行星的轨道更加偏心。
这可能会对行星的气候造成严重破坏，因为温度会根据行星在其偏心轨道上的位置而大幅波动。
“这些相互作用导致金星和地球轨道偏心率的大幅振荡，制造了米兰科维奇周期，可能会影响这些行星的长期气候，”凯恩总结道。
那里有许多超级地球，它们的存在对其他系统的可居住性有多强的影响是一个悬而未决的问题。
如果这项研究有什么启示的话，这是一个需要研究的问题。
“行星气候对超级地球轨道相互作用的依赖将需要进一步的大气数据和建模，以确定这种行星的存在 或缺乏是否会优先导致偏心率驱动的气候效应，”作者解释道。
在之前的几十年里，天文学家利用我们太阳系的结构来开发太阳系形成和结构的模型。
但是现在我们知道，我们的太阳系并不能代表外面的世界，尤其是当它涉及到超级地球的时候。
这种差异可能源于大行星的迁移方式。
“特别是，这些很大的行星迁移事件可能影响了内太阳系中类地行星的形成过程，并缩短了迄今为止发现的最常见的行星类型:超级地球的形成，”论文指出。
大钉假说显示了木星怎么在3.5天文单位形成，向内迁移到1.5天文单位，然后再向外迁移到5.2天文单位。
行星之王像那样在太阳系中移动会影响周围的一切。
它可能会在内太阳系的物体之间产生碰撞级联，将物质推向太阳，这可能会形成一个超级地球。
一些研究人员认为，我们的系统在遥远的过去确实有一个超级地球，它在太阳下消亡了。
凯恩称我们缺少超级地球是一把双刃剑。
一方面，我们没有机会像研究类地行星、气体巨星或冰巨星那样近距离地研究超级地球。
但是超级地球的存在可能会彻底改变太阳系，对生命来说可能是灾难性的。
“我们的结果揭示了我们现有行星结构的动态脆弱性，允许在行宇宙岛统架构的更广泛背景下对这种结构进行更详细的检查，”凯恩写道。
这项工作的重要目的是将我们自己的“古怪”系统与外面过多的含有超级地球的太阳系进行比较。
“从个体和统计的角度来研究这些系统的轨道，将展示与超级地球行星共享动态空间的真实结果，”他总结道。
这项研究发表在arXiv预印本服务器上。
一颗恒星直奔太阳系而来，时速51万公里，还带着一颗超级地球
这个过程可能需要花费数亿年甚至数十亿年的时间，不过幸运的是，太阳系诞生之前，银河系正好是最活跃的时期，恒星的数量非常多，大量恒星死亡后发生超新星爆炸，爆发产生的冲击波，让太阳系星云逐渐加速聚集，直到现在，太阳系依旧残留着超新星爆发后释放出来的放射性元素，超新星爆炸产生的冲击波让星云的平衡被打破，星云向内坍塌的速度越来越快，逐渐成为了一种不可逆的现象，短短数百万年的时间，星云内部就形成了原始太阳，周围高速环绕着剩余的气体和尘埃，不过刚刚形成的太阳并没有现在这么耀眼，由于内部温度不足，原始太阳还没有发生核聚变反应。
广告他只是个小司机，伺候的却是一个富太太，小人物一步步平步青云扶摇直上！虽然太阳还没有成型，但是引力已经足够大了，巨大的引力让周围的尘埃碎石开始逐渐聚集，形成越来越大的天体，这些小行星的种子，被称为是星子，经过漫长的时间，太阳系周围的物质全部聚集成星子，绝大多数的星子都变成了小行星，这时候的太阳开始进入了核聚变阶段，太阳从核聚变中获得能量。
在这个过程中，带正电荷的原子核以足够的动能相互碰撞，以克服它们之间的电斥力所产生的能垒。
要做到这一点，粒子必须以非常高的速度运动，只有当温度超过10⁷k时，任何时刻只有一小部分粒子才能达到这种速度。
据估计，太阳核心的温度在0.8到1.610⁷ K之间。
在太阳核聚变反应过程中，4个氢原子核经过三个阶段的反应，在弱力的作用下，最终生成了一个氦-4原子核，并伴随着3个光子和2个中微子的产生，由于太阳内核呈现等离子态，而光子是参与到电磁相互作用当中的，因此，光子并不能够直接从太阳内核冲到太阳表面，而是会跌跌撞撞的向外挤，根据科学家的计算得出，光子从太阳内核到太阳表面平均需要14万年的时间，光子从太阳表面到达地球需要8分钟左右的时间，光子给地球带来了光和热，如果没有太阳的存在，那么地球也不可能诞生生命，由于地球处于太阳系的宜居地带，所以地球上拥有适宜的温度、充足的空气和丰富的水资源。
广告家道中落的男子从底层爬起，一步一个脚印，踏上巅峰，过上众美环绕的逍遥人生！这些条件组合在一起，让地球变成了一颗生命星球，人类作为地球上最有智慧的生命，从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘，根据科学家的研究发现，一颗名为巴纳德的恒星朝地球飞来，时速达到了51万公里，这是一颗以美国科学家巴纳德命名的恒星，位于蛇夫座中，距离地球只有6光年远，光年是一个距离单位，一光年相当于光速飞行1年的时间，6光年就相当于光速飞行6年的时间，虽然巴纳德是距离太阳第三近的恒星，但是我们用肉眼是无法看到它的，这是因为这颗恒星是一颗非常小的红矮星，红矮星也是M型主序星，它的大小及温度均相对较小和低。
在光谱分类方面属于M型，它们在恒星当中的数量比较多，大多数的红矮星的直径和质量都低于太阳的三分之一，表面的温度也低于3500k，释放出的光要比太阳弱很多，有的时候可能低于太阳光度的万分之一，由于它们内部的核聚变反应非常慢，所以它们的寿命非常长，科学家发现的这颗巴纳德星质量只有太阳的七分之一，也就是木星的140倍，它的半径是太阳的五分之一，相当于木星的两倍，大约是14万公里，这么小的巴纳德星之所以会引起科学家的关注，主要是因为这颗恒星的飞行速度很快，而且这颗恒星正在朝着太阳系飞来，这让科学家非常关注。
#p#分页标题#e#科学家经过长达20年的观测，在2018年11月14日欧洲南方天文台的科学家们宣布巴纳德星那里有一颗行星，并将其命名为巴纳德星b，根据科学家的推测，这颗行星的质量大约是地球质量的3.2倍，半径大约是地球的1.37倍，相当于一颗超级地球，而且科学家还发现，巴纳德星b到恒星巴纳德星的平均距离大约是4800万公里，这和水星到达太阳的距离差不多，不出意外的话，这颗行星的表面温度就和水星那样高达400多摄氏度，但是由于巴纳德星是一颗红矮星，它的热量和太阳无法相比，所以科学家通过计算得出，巴纳德星b上面的温度非常寒冷，应该只有零下170摄氏度，相当于和木卫二上面的温度一样。
在如此寒冷的环境下，这颗行星上面应该不可能诞生生命，毕竟现在科学家还没有见过其他行星上面存在生命，不管怎么样，这颗恒星带着这颗行星正在以时速51万公里的速度朝太阳系飞来，按照这个速度来计算的话，再过12600年，巴纳德星可能会撞击到太阳系上面，这对于人类来说，并不是一个好消息，毕竟一颗红矮星闯入太阳系后，一定会对太阳系内部的平衡造成破坏，而且强大的引力会将太阳系边缘的奥尔特星云结构打乱，使得奥尔特星云内部的小行星到处乱飞，奥尔特星云是一个神秘而令人着迷的区域，它是太阳系中最遥远的一部分，距离太阳大约有1光年左右。
曾经在46年前，科学家向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器，发射这两个探测器的目的就是为了让它们飞出太阳系，探索太阳系之外的奥秘，但是这么多年过去了，旅行者1号和2号探测器并没有完全飞出太阳系，曾经科学家以为，只要飞出了冥王星，就算是飞出了太阳系，但是后来科学家发现太阳系的边缘并不在冥王星，而是在奥尔特星云，科学家经过研究发现，按照旅行者1号和2号探测器的飞行速度来计算，想要完全飞出太阳系至少需要上万年的时间，对于人类来说，上万年的时间实在是太漫长了，所以人类想要飞出太阳系，必须提升飞船的飞行速度才可以。
根据目前科学家对奥尔特星云的研究发现，这个巨大的云团包括了数千亿颗冰冷的天体，大部分都是小行星和彗星，这些天体往往被称为奥尔特带天体，因为它们围绕太阳形成了一个类似于带状的结构，奥尔特带最初是由荷兰科学家雅各布.奥尔特提出的，在1950年的时候，他首先注意到一些彗星轨道的奇特性质，如它们的轨道倾角很大，离心率很高，以及它们的运动速度非常缓慢，后来科学家通过观测和模拟发现，这些彗星和小行星的轨道都和奥尔特星云的位置和运动有关系，奥尔特星云的存在对太阳系的形成和演化有着非常重要的意义，它可能是太阳系形成时残留物的遗存。
对于科学家来说，奥尔特星云是一个充满了未知和挑战的领域，在这个区域内，充满了数不尽的小行星和彗星，想要飞出太阳系，就必须先飞出这个区域，对于这个区域的形成，目前在科学界有几种假说，一种假说认为，它是太阳系形成时残留下来的物质，太阳形成之后，强烈的太阳风将小行星和彗星都吹到了太阳系的边缘位置，而这个位置就是奥尔特星云，还有一种假说认为，奥尔特星云和太阳系是同时形成的，但是它的形成过程和太阳系的形成过程不同，这个假说认为，奥尔特星云的物质被太阳系的引力束缚，形成了奥尔特带，然而这个解说也需要更多的证据来证明。
#p#分页标题#e#还有一种假说认为，奥尔特星云是太阳系和其它星系相互作用的结果，太阳系在漫长的演化过程中，和其它星系发生了多次相互作用，其中一些物质被拖拽到了太阳系边缘，于是就形成了奥尔特星云，不过这些都是科学家的猜测，真相到底是什么样子的？目前科学家也在积极的研究当中，不过科学家能够确定的是，如果巴纳德星靠近奥尔特星云，那么奥尔特星云就是受到两种引力的影响，一种是来自于太阳的引力，另一种是来自于巴纳德星的引力，在这两种引力的相互影响下，奥尔特星云之间的一些小行星会到处乱飞，从而可能会撞击到地球上，小行星撞击地球的威力非常巨大。
曾经在6500万年前，有一颗直径10公里的小行星撞击了地球，导致地球上百分之90的生物都灭绝了，当时地球上的霸主还是恐龙，恐龙在地球上统治了1.6亿年的时间，如果不是小行星撞击地球，可能恐龙到现在还活着，恐龙灭绝之后人类才开始出现，如果恐龙没有灭绝，那么人类或许也不会出现，如果有其它小行星再次撞击地球，那么地球上可能会迎来第六次生物大灭绝，这对于人类来说并不是一个好的结果，目前科学家对朝地球飞来的小行星格外关注，如果那一天真的来临，人类唯一的办法就是移民到其它星球，看到这里，可能有很多人会说，难道我们无法将小行星的飞行轨迹改变吗？从目前的科技来说，人类已经能够将质量小的小行星飞行轨迹改变，前段时间美国国家航天局双小行星重定向测试（DART）航天器成功撞击一颗名为迪莫弗斯（Dimorphos）的近地小行星。
这是世界上首次进行旨在防御地球免遭小行星撞击威胁的任务。
这也是人类第一次尝试利用飞船撞击来改变小行星轨道的实验，根据资料显示我们能够知道，迪莫弗斯是一对双小行星的成员，围绕小行星迪迪莫斯运行。
迪莫弗斯直径约为160米，迪迪莫斯直径约780米，两者中心点相距1.18千米，以11小时55分钟的周期相互绕转。
美国航天器撞击小行星之后，改变了小行星的运行轨迹，这颗小行星的直径大约是780米，这次成功意味着人类能够应对质量小的小行星威胁地球。
不过这仅仅是对一些质量非常小的小行星有作用，对于红矮星和它旁边的超级地球来说，别说是宇宙飞船来撞击了，就算是地球去撞击，都不一定能够改变它的运行轨道，所以到时候人类最好的办法还是移民，不过目前来说，人类的科技还无法实现星际移民，即便如此，现在我们也不需要太过于担心，科学家经过精密的计算发现，巴纳德星和我们的太阳并不在同一轨道上，虽然他们是面对面行驶，但是并不会相撞，科学家认为，这颗红矮星会在7800年后靠近太阳，到时候它会距离太阳有3.75光年，对于人类来说，这个距离还是非常遥远，所以并不会对我们的太阳系和地球产生影响，而且7800年之后，人类的科技可能会有重大突破，到时候我们或许能够亲自登陆这颗红矮星，希望人类的梦想能够早日实现，对此，大家有什么想说的吗？
