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行星上出现生命的基本要求是什么？

地球,行星,恒星行星上出现生命的基本要求是什么？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

行星上出现生命的基本要求是什么？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

目前为止一直都以行星是否处于宜居带这个条件来寻找适合生命存在的行星，而实际上仅仅处在宜居带这样一个条件是远远不够的。




适合生命存在的行星还需要拥有什么样的条件

以地球为例能够发展出像人类这样的文明，还是有着许多独特的条件的，比如对太阳的要求就有很多，首先它的质量不能太大也不能太小，恒星都会有一个稳定的热核反应阶段，称之为恒星的主序星阶段，像太阳这样质量的恒星都可以稳定燃烧上百亿年，而质量为70倍太阳的恒星仅仅只能燃烧50万年左右，太阳质量10倍的恒星也只能燃烧几百万年。

从生命的产生到进化，再到文明的出现需要几十亿年的时间，这需要恒星的寿命也要跟得上，而不是在文明产生之前就将它们扼杀在摇篮中，宇宙中只要是太阳质量1.4倍以上的恒星，其附近都不太可能产生文明，太阳质量过小的也不行，小质量的恒星（红矮星）它附近的行星是目前找到最多的行星，但是因为潮汐锁向恒星的活动比较剧烈，它的宜居带会向内收缩，因此以比邻星b为代表的红矮星附近的行星上存在生命的可能性似乎还是低了那么一些。

即使这些行星都处于宜居带之上，此外太阳还不能是一颗第1代恒星，第1代恒星及其星系中只有氢和氦等宇宙大爆炸之初产生的氢元素，没有重元素（碳，氧，氮）这样的生命所必须的元素都是在第1代恒星内部产生的，而一些更重的元素是由第1代恒星进入暮年发生了超新星爆发后产生的，这些重元素随着超新星的爆发而散落在宇宙空间中，成为了组成第2代恒星及其周围行星的元素。

图解：第1代恒星

位置是其中一个重要因素

地球的位置也相当重要，根据定义的宜居带，地球恰恰处于宜居带的中心，平均温度是20℃左右，不冷也不热，除此之外，地球公转轨道的偏心率也是一个非常重要的参数，偏心率用来描绘轨道形状，取值范围在0和1之间，这个值越大就表示轨道越偏离圆形，地球公转轨道的偏心率很低只有0.017，公转轨道基本上是一个圆，近日点和远日点的差别不大，因此地球表面一年内的温度范围变化不会很大，然而许多行星的偏心率极大，在这样的行星上地表的温度在一年中变化的范围十分大。

图解：宜居带

太阳系的其他天体也能决定地球生命的存在

除了太阳和地球的相关参数，月球也很重要，月球为我们挡住了无数的天外飞弹，它的背面所遭受的陨石撞击频率比地球要高得多，如果没有月亮，恐怕地球被彗星和小行星撞击的概率会大得多，这就为低等动物进化为高等动物提供了宝贵的时间，如果经常受到撞击，地球的环境会极其的不稳定，这是不利于进化的。

木星的位置也很重要，它就是生命的保护伞，作为太阳系最大的行星，它的体积是地球的1316倍，质量是地球的318倍，木星有着比地球大的多的引力，木星以强大的引力来清理太空的垃圾，如果没有木星许多彗星和小行星将会直接撞向地球。

举例说明：

1994年7月16日至22日，苏梅克列维9号彗星，这块5公里大小的彗星，先是被木星强大的潮汐力撕裂成了21个碎块，然后依次撞向木星，最大的碎片直径2公里，小的也有数百米撞击发出的巨大光亮，把木星的卫星都照亮了，木星上腾起巨大的尘云，直冲上2000多米的高空，撞击坑里面就可以装下一个地球，仅仅是第1个碎块撞击释放出的能量就相当于40000颗（小男孩）的能量。任何一次这样规模的撞击，如果发生在地球上的话，那么地球上的生命都将消失殆尽，然而由于木星强大的吸引力，许多太空危险分子纷纷栽进了木星的怀抱，这样保护了地球的安全。

图解：苏梅克列维9号彗星撞击木星

条件总结

上面所述太阳的大小，地球的位置，月球和木星的作用，所有这些巧合加起来才有了我们的今天，科学家在寻找系外行星的时候，总是拿着地球当模板，因为据我们所知一颗行星上是否具备或者可能具备生命存在的条件，在很大程度上取决于这颗行星与地球的相似程度，因此一直都在寻找着那些母恒星是一个太阳质量的，自身是一个地球质量与地球体积相同，公转周期是365天，有大气层的，有水的第2个地球，但是世界上没有两片相同的叶子，宇宙中也没有两个一模一样的行星，科学家使用地球相似指数来标定其他行星与地球的相似程度，它的取值范围在0和1之间，地球自身的相似指数是1，指数越大表示该行星与地球的相似程度越高。

图解：地球相似指数计算公式

地球相似指数主要由半径，密度，逃逸速度和表面温度等参数决定，并通过一定的公式计算而来，在太阳系中水星，金星和火星的地球相似指数分别是0.60，0.44和0.70，这显然都不够高，太阳系外比这些数值高的行星也有不少，比如说2015年NASA发布的新发现的号称第2个地球的开普勒452b，一颗距离我们1400光年的行星。

开普勒452b的基本参数

开普勒452b的轨道半径是1.046个天文单位，几乎和地球一模一样，公转周期是385天，一年不到13个月，它的母星（开普勒452）是一个1.037倍太阳质量的恒星，开普勒452b的大小是1.59倍的地球半径，这个差别没有地球和火星的差别大，虽然还无法获得它的质量，无法获知其是否具有延时地质，但是这已经和地球非常像了，它和地球相似指数是0.83。

虽然它的地球相似指数并不是所有系外行星中最高的，但是相比于其他的类地行星，它围绕着一颗与太阳同类型的恒星旋转而不是红矮星，这就大大扩大了开普勒452b上生命存在的可能性。这颗与地球大小相近的行星极有可能拥有大气层和流动的水，因此也被称为地球2.0。

这个重要的发现十分令人振奋，因为探测技术的原因，人们之前发现的类地行星大多数都是小质量的恒星红矮星附近的星星，而开普勒452b的母恒星是一颗几乎与太阳一样的恒星，相似到质量差异范围在3.7%，体积差异在11%，表面温度为5757K，误差是85K，这与太阳5770K的差距也不大，所有数据都显示这是一颗与太阳极为接近的恒星，只是半径稍大，金属元素的含量比太阳高60%，年龄超过了60亿年，比太阳还略大一些。




开普勒452b上有生命吗？

这个问题还不能过早的下结论，目前开普勒452b有一个重要的参数是未知的，那就是该行星的质量，一般而言，获得行星质量的办法就是当其围绕五恒星公转时，根据行星造成的母恒星在视线上带来的多普勒效应而计算的，根据推算开普勒452b所能引起的视向速度振幅在45cm/s左右，这已经超出了现有的技术极限,因此开普勒452b的质量一直是个未知数，只能通过与其他行星建立的半径质量关系来进行估算，开普勒452b最可能的质量是地球的5倍。

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