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地球是唯一的吗

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发表于 2013-2-22 15:27:21 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国江苏镇江
地球是唯一的吗
地球是不是唯一的这个问题不能简单地回答。
在我们的太阳系中,地球是唯一的也不是唯一的。为什么说不是唯一的?因为太阳系中类地行星有四个,除了地球以外还有水星、金星、火星,它们都是岩态行星,地质结构也相似,太阳系中还有很多岩态卫星,如月亮、木卫一等。为什么说地球是唯一的?水星、金星、火星虽然是岩态行星,但都没有液态水,大气、磁场等环境与地球大不一样,只有地球处于适居带中。所谓适居带,是指行星距离母恒星“不远不近”,行星本身“不大不小”,地球正好符合这两条标准,水星、金星离太阳太近,金星又较大,接受太阳的能量比较多,火星离太阳太远,本身又较小,接受太阳的能量太少。卫星的环境更恶劣,只有土卫六上有大气,而且主要是氮气,月亮上没有大气和液态水,木卫一上火山遍地,木卫二和土卫二表面是很厚的冰。所以太阳系中地球是唯一的。
在银河系中有没有岩态行星?有没有处在适居带的岩态行星呢?这要从恒星的起源说起。以太阳系为例。太阳系的形成据信应该是依据星云假说,最早是在1755年由康德和1796年拉善拉斯各自独立提出的。认为太阳系是在46亿年前的一个巨大分子云塌缩中形成的。这个星云原本有数光年的大小,并同时诞生了数颗恒星。研究古老的陨石追溯到的元素显示,只有超新星爆炸的心脏部分才能产生这些元素,所以包含太阳的星团必然在超新星残骸的附近。可能是来自超新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高,使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩,因而触发了太阳的诞生。
被认定原太阳星云的地区就是日后将形成太阳系的地区,直径估计在7000至2万天文单位,而质量仅比太阳多一点点。当星云开始塌缩时,角动量守恒定律使它的转速加快,内部原子相互碰撞频率增加,中心区域集中了大部分的质量,温度也比周围的圆盘更热。当重力、气体压力、磁场和自转作用在收缩的星云上时,它开始变得扁平成为旋转的原行星盘,而直径大约200天文单位,并且在中心有一个热的且稠密的原恒星。
一亿年后,在塌缩的星云中心,压力和密度将大到足以使原始太阳的氢开始热融合,这会一直增加直到流体静力平衡,使热能足以抵抗重力的收缩能,这时太阳才成为一颗真正的恒星。
与龙卷风的形成一样。在太阳系的位置是一片气体云。旁边一颗超新星爆发了,冲过星际气云中。接着物理定律就开始起作用了,所有旋转的物体的一个特征,就是随着它们变得越来越小,它们旋转得越来越快。这个普遍定律,叫做角动量守恒定律。这就是早期的太阳系和这类风暴极其相似的地方。
随着旋转的空气柱变得越来越小,极高的风速也会使得一些物质被抛出,从而在风眼周围形成岩屑盘。太阳系形成时,也抛出了岩屑盘。气体云也会向外抛出岩屑盘。行星正是在扁平的旋转岩屑盘上形成的,它们井然有序地围绕着太阳精确地旋转。
当尘粒的颗粒还在环境中心的原恒星时,行星就已经开始成长,然后经由直接的接触,聚集成1-10千米的丛集。
接着经由直接碰撞形成更大的个体,成为直径大约5千米的星子。
在未来的数百万年中,经由进一步的碰撞以每年15厘米的速度继续成长,最终形成现在的太阳系。包括太阳、四大岩态行星、四大气体巨行星、小行星、卫星、彗星等等。
银河系中有2000亿颗恒星,它们形成的原理与太阳一样,在近恒星系形成岩态行星(类地行星),在远恒星系形成气体巨行星,故在银河系中岩态行星随处可见,但处于适居带中要少点多,尽管如此,科学家估计也有500亿之多。
目前,科学家已发现银河系这样的恒星集团1000多亿个,类地行星更是数不胜数。
                                                             中微子
     
发表于 2013-2-22 17:45:49 | 显示全部楼层 来自 中国江苏镇江
啥也不说了,楼主就是给力!
     
发表于 2013-2-23 22:56:10 | 显示全部楼层 来自 中国江苏镇江
{:soso_e179:}科普!
 楼主| 发表于 2013-12-19 08:37:17 | 显示全部楼层 来自 中国江苏镇江



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光年内可能存在超过2000颗潜在可居住系外行星,图表表明了这些系外行星的数量和大小
地外行星2.PNG

恒星周围可居住带图示,绿色的圈表明这里的轨道环境有利于液态水存在
腾讯科(罗辑/编译)据国外媒体报道,系外行星调查目前已经进入了规模化发现阶段,前不久美国宇航局披露了最新的数百颗系外行星,但是其中并没有发现可宜居的行星,近日美国网络漫画人士兰德尔·门罗绘制了太阳系周围天体系统系外行星图表,表明在60光年的宇宙空间内可能存在超过2000颗的潜在可居住系外行星,而银河系内的行星数量可能高达400亿颗,银河系的直径大约在10万光年左右,目前我们对系外行星的发现数量仅为数千颗,如果再精确一点,大约为1049颗,还有数千颗仅是发现信号,未进一步确认的。

如果在60光年之内存在超过2000颗潜在的可居住行星,那么我们现在发现的系外行星数量显得太少了,1049颗系外行星分布在十几个恒星系统中,它们距离我们也不遥远。恒星周围可居住带的轨道环境有利于满足液态水的形成,如果行星表面拥有一定的大气环境,那么液态水很可能在此类行星上存在,有了液态水的支持,就有可能演化出。兰德尔·门罗将现有的数据通过可视化的途径表达出来,可以很直观地看出潜在宜居行星的大小和数量。

2中绿色区域就是恒星周围的可居住带,太近的轨道环境就比较热,不太支持液态水的存在,比如水星的轨道,如果轨道半径太大,那么行星的表面环境接受不到足够太阳光照射,就比较寒冷,当然这仅是初步判断,具体的行星表面环境还是需要观察其轨道和内部结构。研究员安德鲁·霍华德认为我们的星系中可能存在非常多的宜居世界,10万光年直径的银河系拥有400亿数量级的行星,显然我们有理由相信我们并不孤单。

本项研究结果刊登在美国国家科学院学报上,数据分析结果也是基于开普勒系外行星探测器的观测数据库,隶属于美国宇航局的开普勒望远镜在轨运行4年间每隔30分钟对15万颗恒星进行观测,通过微小的亮等变化发现系外行星世界,科学家发现大约22%类太阳恒星周围的可居住带上存在适合生命演化的行星。
发表于 2013-12-19 09:55:37 | 显示全部楼层 来自 中国江苏镇江
不管你信不信,反正我是信了。
     
发表于 2013-12-19 10:45:37 | 显示全部楼层 来自 中国山东潍坊
{:soso_e179:}
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