行星球的硬度范围科学家正在寻找一个全新的隐藏世界吗?

作者:小菜 更新时间:2022-08-15 点击数:
简介:半个多世纪以来,科学界一直认为:地球的内核是一个由液态外核包围的压缩铁合金实心球。

但 9 月 20 日发表在《地

【菜科解读】

  半个多世纪以来,科学界一直认为:地球的内核是一个由液态外核包围的压缩铁合金实心球。

但 9 月 20 日发表在《地球与行星内部物理学》杂志上的新研究表明:行星球的硬度范围从硬金属到半软金属再到液态金属。

  未参与这项研究的英国布里斯托尔大学地震学家杰西卡·欧文 (Jessica Irving) 告诉 Live Science 说:“我们观察得越多,就越意识到它不是一团无聊的铁。

”“我们正在寻找一个全新的隐藏世界。

  在某些方面,地球内核仍然像儒勒·凡尔纳 (Jules Verne) 1864 年发表他那奇特的《地心之旅》(Journey to the Center of the Earth) 时一样神秘。

行星的内部仍未被探索;巨大的热量和压力对于任何人类或人造探测器来说都太大了。

“除非我们的星球发生可怕的事情,否则我们将永远无法直接观察地球的核心。

”欧文说。

行星球的硬度范围是什么?科学家正在寻找一个全新的隐藏世界吗?.jpg

  相反,地球物理学家依靠所产生的地震波的地震。

欧文说:“通过测量这些巨大的振动,科学家可以以‘类似于人的 CT 扫描’的方式重建行星内部运作的图像。

”这些波有两种主要形式:直线压缩波和起伏的剪切波。

每个波在穿过地面时都可以加速、减速或从不同的介质反弹。

  对于夏威夷地球物理和行星学研究所的地球物理学家 Rhett Butler 来说,这项新研究始于一个数字不匹配的问题。

巴特勒正在研究五个不同地点的大地震产生的地震波如何穿过地核到达地球的另一端。

但有些事情发生了——地震的横波本应穿过一个坚固的金属球,却在某些区域发生了偏转。

  这些数字让巴特勒感到惊讶。

他知道地震波数学是正确的,这可能只意味着一件事:科学家的结构错误。

“当你从事这项业务时,你必须匹配数据。

”他说。

所以巴特勒和他的合著者重新评估了他们的基本假设,即地球内核一直都是固体。

他们发现,如果核心不是一个固体球,而是在其表面附近有液体和“糊状”半固体铁,那么他们观察到的波就会起作用。

地球内部结构示意图.jpg

  根据巴特勒的说法,铁的稠度范围特别惊人。

巴特勒说:“我们已经看到证据表明,它不仅不是到处都是软的,而且在某些地方真的很硬。

”“它有坚硬的表面,正对着熔化的或糊状的铁。

所以我们在内核中看到了很多我们以前没有看到的细节。

  这项研究可能会彻底改变我们对地球磁场的理解。

根据 2019 年发表在《科学进展》杂志上的研究,虽然旋转的液体外核驱动我们星球的磁场,但内核有助于改变磁场。

根据美国宇航局的研究,其他行星,如火星,有一个液体中心,但缺乏内核和磁场。

因此,巴特勒和欧文相信,更深入地了解内核将有助于科学家了解行星内部与其磁活动之间的关系。

人类已经搜寻到5000颗系外行星?回顾一些里程碑式的发现

据cnBeta:New Atlas报道,在过去的几十年里,对太阳系以外的行星的搜寻已经真正开始了,因此,系外行星的新闻已经成为科学报道的重要内容,这一点并不奥秘。

最近人类已经发现的第5000颗系外行星正式得到确认,现在似乎是回顾这一路走来的里程碑的最佳时机。

自从仰望夜空以来,人们一直认为至少在我们看到的一些太阳附近应该有行星在运行,但直到1992年,天文学家才确认第一次发现了一颗“太阳系外 ”行星。

虽然New Atlas没有报道早期的系外行星科学,但该媒体在2008年第一次报道该领域的发现:在大约5000光年外发现了一个"惊人的相似"的行宇宙岛统。

第二年,随着NASA(美国宇航局)开普勒宇宙望远镜的发射,事情才真正开始,该望远镜是专门为搜索系外行星而设计的。

在接下来的几年里,候选探测器开始成百上千地涌入,到2015年,天文学家已经确认了大约440个系统中的1000多颗系外行星。

七年后,这个数字现在已经增加到5000多颗。

其中的一些亮点包括Gliese 581g,第一颗可能适合居住的系外行星;HIP 13044 b,在银河系外发现的第一颗候选系外行星;第一次发现的“流氓行星。

Kelt-9b,比大多数太阳都要热的气体巨行星;Proxima b、c和d,它们是离地球最近的系外行星,只有4光年的距离;当然还有TRAPPIST-1系统,它包含七颗地球大小的行星,围绕一颗红矮星运行。

New Atlas总结了过去20年中一些最大的系外行星发现:2008年2月20日,圣安德鲁斯大学的天文学家有发现了一个距离地球大约 5000 光年的行宇宙岛统,它与我们的太阳系有着“惊人的相似之处”。

2010 年 10 月 1 日,天文学家宣布第一颗“潜在宜居”的系外行星Gliese 581g 被发现。

2010 年 11 月 25 日,天文学家称银河系以外的第一颗系外行星HIP 13044 b 被发现。

2011 年 9 月 19 日,美国宇航局的开普勒任务发现了第一颗围绕两颗太阳运行的系外行星 Kepler-16b。

2012 年 11 月 15 日,天文学家发现了一颗距离我们太阳系约 100 光年的“流氓行星”。

2015年1月10日,美国宇航局宣布开普勒宇宙望远镜观测到的系外行星数量已经超过了1000 颗,其中包括 8 颗新的“宜居”行星和 544 颗候选行星。

2016 年 8 月 24 日,一组天文学家发现了一颗潜在宜居行星,距离地球仅 4 光年。

2017 年 2 月 22 日,一个国际天文学家团队宣布在附近一颗超冷红矮星的轨道上发现了七颗地球大小的系外行星,其中三颗位于该太阳的宜居带。

2017 年 5 月 5 日,天文学家盘点迄今为止发现的五颗最奇异的系外行星。

2017 年 6 月 5 日,美国宇航局发现极度不适合居住的超高温系外行星KELT-9b。

2022年3月21日,美国宇航局确认发现了第5000 颗系外行星,,并认为还有数十亿颗系外行星有待发现。

气态星球上就一定没有生命吗?其大气层中或有巨型物种可漂浮生存

我们地球的天空是鸟类的世界,鸟类拥有翅膀可以翱翔于天际,但是在一些温暖潮湿的气态星球上,可能存在着一些生活于大气层中的巨兽,其体积之庞大让人叹为观止。

有一些处于太阳宜居带中的气态行星,它们的大气层非常的浓厚,密度也比较大,这样的行星并没有固态的表面,因此物种不可能从内部进展出来,但是它们的大气层的某些深度范围内却可能存在适宜生命生存的温度、湿度等大气环境条件,所以有物种学家认为在这样的星球上,在其大气层中可能存在一些可以吸收太阳光能的物种。

前几年美国BBC曾经做过一系列外星生命的纪录片,其邀请的科学家就在里面讲到了气态行星上的巨型生命。

这类物种可以像太阳能一样从太阳的光辉中吸取能量,甚至可以像地球上的植物一样通过光合作用将光能储存起来,这类物种的体格通常都要很庞大才行,因为它们需要大面积的吸收太阳的光辉,也或者它们有像植物树叶一样的结构,其总体和地球上的植物很相似,但是又没有地球上的植物密度大,因为它们可以漂浮于空中,依靠空气中的水分子、二氧化碳和氧气等维持机体的生长运行,其以前很可能像巨型蘑菇,而体积则可能比我们地球上的很大树木也要大得多。

如果说这类的物种相当于地球上的植物,那么也应该有以它们为食的动物,这种动物也可以翱翔于天空,但凭借的却不一定是翅膀,它很可能是像鱼一样游动,或者像水母和章鱼一样蠕动身体,或者喷水喷气游动,它们之中有的躯体会很庞大,或比我们地球海洋中的鲸鱼的身躯还要大得多,但也很可能有着依靠翅膀像鸟或者蜜蜂一样飞行的小动物,他们个头虽小,也可以攀附于很大的植物上,并且集体出动去猎杀其它动物,由于这种有翅膀的小动物的动作敏捷,所以它们才很可能是这里食物链的统治者。

在太阳系中木星,土星,天王星,海王星都属于气态行星,但是由于它们距离太阳比较远,并没有处于宜居带中,所以它们大气层中的温度很低,不适合生命存在。

在距离太阳较近的金星上面,其大气层虽然也很浓厚,而且金星也处于太阳系宜居带之外,上面重要大气成分为二氧化碳,温度非常酷热,空气中有着硫酸雨滴,很难想象这样的星球上会有生命存在。

但有些天文学家却认为将来人类可以制造会漂浮的航天器,在金星大气层一定的高度中生存,因为那里的温度和气压都与地球表面相似,只需要建立封闭式的漂浮基地,里面模拟地球表面的生态环境,或就可以提供给人类生存的空间。

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