什么是恒星系“宜居带”?只有宜居带中才能孕育生命吗?

可能很多同学都看到过这样的新闻:XXX光年外发现一个恒星系统,这个恒星系统的“宜居带”中,存在着一颗和地球类似的岩质行星,上面可能孕育出了生命(www.rentian.net)。

于是小小的脑袋、大大的疑惑:什么是“宜居带”?只有宜居带中才能孕育生命吗?

所谓的“宜居带”理解起来很容易,因为就是字面上的意思,一个适宜生命诞生和生存的地带。

那什么样的地带才算宜居带呢?以我们地球为例,地球上哪里最宜居?当然是位于极地和赤道地区之间的区域,那里不冷也不热非常舒适。

同理,一个恒星系中包含许多行星,这必然会导致有些行星离恒星近,有些行星距离恒星远。

恒星每时每刻向外辐射高温,离得近的行星气候会异常炎热,就像水星和金星一样,而离的远的行星就会异常寒冷,比如太阳系外侧的海王星天王星。

有离得远的和离得近的,就有离得正好的,这距离恒星不远不近的区域就是恒星系中的“宜居带”。

那么怎么判断行星是否在恒星系的宜居带内呢?很简单,看行星表面是否留存液态水就可以了。距离恒星过近,行星表面的液态水会被蒸发殆尽,而距离恒星过远,表面的液态水就会凝固成冰。

宜居带的存在能够有效减少我们寻找地外生命时的工作量,我们在寻找时会首先过滤掉宜居带之外的行星。

小小的脑袋、大大的疑惑又来了:为什么选择水这种物种作为判别标准呢?没有水就没有生命吗?

就人类目前的认知来看,是这样的,因为生命的出现需要化学反应,而化学反应不能在虚空中进行,需要介质的存在。

固体的反应速率太慢,气体又过于稀薄,因此只有液体才是最理想的反应介质。目前,最好最常见的溶剂只有两个,一个是水,一个是液氨。由于还没有证据证明液氨中可以孕育生命,所以我们选择水作为判断标准。

有同学叒要问了:科学家怎么断定水是生命生存的必需品呢?宇宙浩渺无垠,可能存在极多人类不了解的生命形式,这种判断是不是有些武断了?

事实上,在科学中没有所谓的“绝对”,一切的判断都是基于“哪一种可能性大”罢了,但可能性的大小其实也是有天壤之别的。

一个简单的例子:现在没有任何一个观测证明世界上存在龙,于是科学家给出结论:世界上没有龙。但只要某天抓到了一直真正的龙,那这个结论瞬间就会被推翻。

这个结论有被推翻的可能,那我们就可以说科学是武断的吗?显然不能,因为无论从哪个领域观察和研究,都指向一个答案——龙不存在,所以这个结论被推翻的概率无限接近0。从而不能说:无法否定它存在的可能性,就必须承认它的存在。

另外,可能性是无限的吗?当然不是,还是举一个形象的例子:美队手中的盾牌是一种地球上没有的元素——“振金”制成的。那么宇宙中是不是还有人类没发现的元素呢?

答案是否定的,宇宙中有的元素地球都有,甚至宇宙中没有的地球上也有(人造元素)。

人类明明连太阳系都没出去过,为什么会这么笃定?难道有人有超能力能够探寻宇宙每个角落?其实没必要这么麻烦。

元素周期表是刚开始接触化学这门学科必学的东西,而这张看似繁琐的周期表却有一个神奇的能力——预言元素。

它是怎么做到的?因为人类发现了元素的内在规律——电子轨道。轨道的数量和可容纳电子的数量是一定的。

这个规律的发现代表人类对元素的认识已经深入本质,不再像海滩边捡贝壳的小孩,每一次弯腰都有惊喜。

因此,可能还有很多人认为和宇宙所有的奥秘相比,人类拥有的知识和认知不值得一提,但从科学的角度去认识宇宙,肯定要比漫无目的、毫无目标的臆想好,我们在探索宇宙中按照已知的事情或角度去做,肯定是最合理也是最省时的方式。

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