仰望星空,你是否曾經好奇是否還有其他生命存在?
和我們一起尋找「第二地球」吧!
孕育生命的地球是環繞太陽運行的一顆行星,像這樣的行星在宇宙間真的獨一無二嗎?
由於行星的光非常非常微弱,幾乎無法直接探測,有很長一段的時間,科學家並不確定太陽系外是否有其他行星的存在。
直到1992年,天文學家才發表了第一顆系外行星的存在。
行星發出的光,大約只有母恆星百萬分之一的亮度;這麼微弱的光源很難偵測,母恆星的眩光會掩蓋行星的微光。
想要由望遠鏡影像找到系外行星,困難處有點像隔著一個大海,找到燈塔前的微弱燭光。
當行星經過恆星與我們中間,恆星發出的光線被行星遮住,發生「凌星」的現象,天文學家可以偵測到恆星的光量變少,從而推測出有系外行星的存在。
目前約有四分之三的系外行星是用「凌星法」找到的。
當恆星有行星環繞運行時,它的位置受行星影響也會有周期性的微小變動,導致偵測到的恆星光線會有些許波長的變化。
天文學家可以偵測到這類波長的小變化,推測出系外行星的存在,這個方法被稱為「徑向速度法」;目前已有536顆系外行星以這個方法找到。
現在的天文學家會使用特別設定遮蔽星光的天文望遠鏡進行觀察,以了解特定恆星的周圍是否有黯淡的系外行星存在;這種方法可以直接拍到系外行星的影像。
目前已有33顆系外行星是用這種方式找到的。
當行星經過遠方的星星和地球間,星光會受到行星的重力影響而轉折,讓偵測到的星光訊號變強,形成類似透鏡的效果,也就是「重力微透鏡」效應;因此記錄到遠方星光的變化可以讓我們推測出系外行星的存在。
目前已有18顆系外行星是用重力微透鏡的方法找到的。
隨著觀測技術的發展,直到2016年,科學家已經確認了3千多顆系外行星;候選行星將近2千多顆,其中許多星系的狀況和太陽系相當接近。
目前我們對系外行星需具有哪些條件才可能有生命的推測,均來自我們目前僅知唯一孕育了生命的行星──地球
「第二地球」除了物理、化學等條件要接近地球,主要需符合兩個條件:
行星於星系的位置位在「適居帶」範圍。
主恆星需要有夠長的壽命來孕育生命的存在
NASA於2015年7月23日公布的克卜勒452b,是目前找到第一顆位於近似太陽的恆星舒適帶上的超級地球。
它的直徑比地球大60%,體積為地球的5倍,地表的重力是地球的兩倍,與恆星的距離與地球到太陽的距離十分接近,是目前我們已知最相似於地球的系外行星之一。
隨著觀測系外行星技術的發展,未來將會有更多嶄新的知識等著我們去發現。
在2006年,國際天文聯合會為行星下了定義,太陽系內的天體要成為行星的資格主要為:
繞著恆星運行
質量夠大到能維持接近球體形狀
能清除附近軌道上的其他小星體
太陽系中沒有此類的行星,以目前的了解,它們的質量接近或超過木星,但運行軌道非常靠近母恆星,距離僅有0.015-0.5 太陽到地球的距離,造成它表面溫度極高。 由於熱木星質量大,又接近母恆星,是目前最容易發現的系外行星。
木星和土星都是這一類行星的代表。
類木行星和熱木星比起來,軌道位於外側較冷的區域,主要元素由氫和氦組成,質量為地球的10倍以上。
太陽系中沒有「超級地球」這個類別的行星,目前的定義中,這類行星質量約為地球的2-10倍,其他溫度、組合成分、星球環境等條件皆不納入定義範圍。
地球就是類地行星的代表,主要指以矽酸鹽岩石為主要成分的行星。
由於類地行星的體積與質量較小,較難有效的確認發現。未來將有許多計畫將設計以發現更多的系外類地行星,包括類地行星搜尋者等。
適居帶是圍繞一顆恆星的特定區域,在這區域內恆星提供的能量適中,讓行星表面有機會維持液態水的存在。
適居帶的條件與恆星的大小、散發出來的能量有關,不同類型的恆星適居帶的範圍也不同。
但即使行星位於適居帶,其大氣層、質量、磁場等條件也會進一步影響實際上其表面是否有適合孕育生命的環境。
‧ 褐色圖表示該星系的適居帶範圍