如果地球变成“超级地球”，是否还能依然宜居？
新浪科技讯北京时间2月12日消息，在将近四年的时间里，美国国家航空航天局(NASA)的开普勒空间望远镜一直在绕行太阳的轨道上，观测我们所在的银河系角落。它监测了超过15万颗恒星，致力于寻找其他恒星系中与地球差不多大小的行星。开普勒任务没有让人失望，截至2018年，天文学家发现了超过18000颗候选系外行星，大约3800颗已被确认，其中有2325颗由开普勒空间望远镜发现。在这些系外行星中，有许多就被称为“超级地球”。
这些遥远的行星可能会让你想起我们的家园——地球。它们都是由岩石构成，比气态巨行星小得多，而且位于母恒星附近，大气相对稀薄。不过，这些行星比蓝色的地球要大得多，体积通常比地球大2到10倍。
如此众多的超级地球引出了一个问题：如果我们的地球是现在的两倍甚至十倍大小，会发生什么?这对生命又意味着什么?
美国加州大学圣克鲁斯分校研究行星形成的博士研究生米基·罗森塔尔(MickeyRosenthal)表示，地球和太阳系其他内行星(火星、金星和水星)原本可能正朝着这个方向发展。他指出，有一种理论认为，由于气态巨行星木星的体积过于巨大，以至于切断了内行星获取宇宙物质的途径，使得它们的体积无法变得更大。
无论造成地球如今体积的原因是什么，我们都无法真正了解如果它变成超级地球会发生什么。不过，基于对遥远类地行星的了解，科学家提出了一些想法。
如果我们生活在超级地球上，首先，你会变得更矮——不止是你，珠穆朗玛峰和加州国家公园的每棵巨树也同样如此。这是因为，如果一颗行星的体积增加，而其他一切保持不变，那它的重力也会相应增加。如果地球的大小是现在的两倍，那你的重量就是现在的两倍，因为地心引力对你的拉力是现在地球的两倍。你需要更多的能量来抵抗地心引力，而人类今天的身体结构还没有强大到足以保持原来的身高。
美国华盛顿大学研究行星适居性的科学家罗里·巴恩斯(RoryBarnes)表示，随着行星体积的增大和引力场的增强，地球也会经历更多的碰撞。他指出，作为一颗超级行星，更大的引力将使地球吸引更多、更大的小行星，因此“世界末日”式的碰撞事件将更频繁发生，比现在更令人担忧。
假设超级地球比现在的地球大10倍，那它的内部将发生巨大的变化。铁核和液体地幔也会增大10倍，而随着更多的重力作用在更大的物体上，地球表面下的压力会增加。巴恩斯指出，这种高压可能会导致铁核固化。
就现在而言，地球的部分液体核心通过对流，产生了地球磁场。巴恩斯表示，如果地核固化，这种对流就会停止，磁场就会减弱或消失。如果地球磁场减弱或消失，那对地球上的生命来说将是灭顶之灾。
磁场保护着地球上的生命免受来自太空的伤害。如果没有磁场，太空中飞行的带电粒子，又称为太阳风暴，就将直接轰击地球。巴恩斯指出，这些微小的辐射粒子会导致各种各样的问题，比如破坏DNA，或增加癌症的风险等。
巴恩斯还指出，更大的内核可能使超级地球比现在的地球更活跃。随着行星半径的增大，其内部的能量会越来越多，而能释放能量的地方会越来越少。因此，出现更多的火山爆发并不奇怪。在超级地球上，板块构造也会不同，不过确切的影响仍是一个悬而未决的问题。更大的地幔也会更热，可能会产生更强烈的对流，推动板块运动。但另一方面，地壳有可能在高压下完全融合在一起，使板块构造运动不再存在。
从迄今为止科学家发现的超级地球来看，如果地球变成了一个超级地球，它是否适合居住还是一个问号。开普勒空间望远镜最擅长探测离恒星很近的行星——比地球离太阳近得多。科学家已知的大多数超级地球与其母恒星之间的距离，几乎和水星与太阳之间的距离一样近。
加州大学洛杉矶分校天体物理学副教授希尔克·施里希廷(HilkeSchlichting)表示，如果要与地球有可比性，超级地球的公转周期需要大约100天。她指出，这样的轨道距离如果适合生命存在，那该恒星系的母恒星需要比太阳小得多。如果我们的地球也离太阳这么近的话，地球上所有的水都会蒸发。换言之，地球将脱离适居带，本质上将变成一个蒸汽行星。
纽约市西蒙基金会计算天体物理中心的研究者罗德里戈·卢格(RodrigoLuger)表示，令人惊讶的是，迄今为止发现的许多超级地球似乎都富含水，有的就像是“水世界”。他认为，这些行星可能由大块的冰体形成，然后在向母恒星附近移动的过程中，导致它们的冰体融化。
然而，这些行星可能并不适合人类居住，因为它们的深海可能会形成一个坚固的冰层。卢格认为，这种冰层的形成不是因为低温，而是由于超级深海的强大压力形成的，这种压力迫使水分子变成了固态。这个冰层阻隔了任何大气与星球内部的相互作用，既没有碳循环(地球的碳会在大气、海洋和地壳之间循环流动)，也没有矿物交换(大气和地幔之间的相互作用调节着地球的长期温度变化)。至少对于我们所知道的生命来说是这样，这些因素都进一步降低了适居性。
或许更现实的情况是，科学家对超级地球的疑问要比结论多得多。卢格说：“我们还没有完全了解我们自己星球内部的物理机制，更不用说太阳系外的行星了。”的确，我们不知道如果地球体积变得过大，或者离太阳更近会发生什么，但到目前为止，我们应该庆幸自己没有生活在这样的“超级地球”上。(任天)
相关文章
-
地球十大怪异事件：磁场漂移和“钻石套娃”
地球磁场是由地球铁核遭受神秘作用力搅动产生的，出于某种原因，近年来磁场一直在减弱，导致地磁北极正在移动。,“普尔皮晶洞”是世界上最大的晶洞，人们仅能乘坐升降电梯抵达西班牙废弃矿井才能看到。,研究人员指出，即使在全盛时期，大阿德里亚大陆也不会完全呈现出来，而是由一系列岛屿构成。
2024-03-22 08:59 -
“竖扫帚”无关引力 却可能来自中国“立春竖鸡蛋”
昨夜，你家扫帚“独立”了吗?美国时间2月10日，中国时间2月11日，一场竖扫帚的游戏突然刷爆了朋友圈，有朋友开玩笑说，从来没有在一天里看到这么多朋友的家。,这场风靡各大社交平台的话题，起初是源于很多网民传说，美国国家航空和航天局(NASA)宣布，地球的自转在2月10日这天达到了“完美平衡”状态，地球引力最小，所以扫帚可以平衡站立。,但是这两种运动都不会对我们在地面上的感受产生任何影响。
2024-03-22 08:46 -
如果“行星杀手”小行星袭击地球，我们该怎么办？
当然，可能还有大量体积较小，但仍然大到足以毁灭整个城市的小行星尚未被发现。,该论文指出，最容易阻止一个物体撞击地球的时间，就是在它穿过某个“钥匙孔”之前。,如果发现一颗“行星杀手”小行星正朝某个“钥匙孔”飞来，那这些方案可以在短时间内做好准备。
2024-03-22 08:40 -
拿DNA当遗传物质的，除了地球生物，还有外星人？
为了纪念阿雷西博信息发出35周年，乔·戴维斯(JoeDavis)来到波多黎各，描绘1，5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBisCO)分子大亚基的基因序列。,后续试验发现，陨石并非是形成细胞膜的唯一分子材料来源，这表明这种组织模式在宇宙中可能很普遍。,DNA的特点之一就是它仅由四种核苷酸组成，分别是腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤。
2024-03-22 08:38 -
从新冠病毒到火星样品：我们该注意什么？
新浪科技讯北京时间2月27日消息，新型冠状病毒(SARS-CoV-2)造成的肺炎(COVID-19)疫情仍在蔓延。,他认为，在思考这一问题时，目前与冠状病毒有关的担忧气氛或许能带来启发。,例如，目前可用的新型冠状病毒诊断测试并不完全准确，而且感染者可能在感染一周之后才会出现症状。
2024-03-22 08:38 -
用一只贝壳，科学家窥见7000万年前的日夜
想要了解这些信息，研究者只能像侦探一样，从可能的地质证据中寻找蛛丝马迹。,综合两种手段，经过进一步校准，研究者数出在该个体生存的时代，一年中有372±8.4天。,道理很简单——如果按照现有速度回推的话，那么14亿年前，月球应当在地球内部。
2024-03-22 08:29 -
如果太空中也爆发流行病，宇航员该怎么办？
指令长瓦尔特·施艾拉(WallySchirra)很可能是带着轻度感冒登上航天飞机的，并传染给了其他宇航员，这些宇航员把药物都吃完了，纸巾也消耗殆尽，并拒绝在重返地球大气层时戴上头盔。,重力的缺失阻止了颗粒沉降，因此它们悬浮在空气中，更容易传播。,很难在小空间里实施隔离，但如果宇航员出现上呼吸道感染症状，那他们会被隔离在睡眠区，并戴上口罩以遏制传播，同时对这种微生物进行培养和识别，以进行适当的治疗。
2024-03-22 08:29 -
我国又发现近地小行星，系2月下旬以来发现的第三颗
原标题：我国又发现一颗近地小行星，系2月下旬以来发现的第三颗新华社南京3月30日消息，记者从中科院紫金山天文台获悉，国际小行星预警网和国际小行星中心近日又发布一颗由该台近地天体望远镜率先观测到的近地小行星：2020FL2。这颗小行星于北京时间3月23日凌晨4时38分24秒飞掠地球，与地球的最近距离约14.4万公里。这是2月下旬以来，我国发现的第三颗近地小行星。最新发现的这颗小行星2020FL2直径
2024-03-22 08:21 -
一颗流浪恒星能将地球踢出太阳系吗？
目前为止地球运行一切平稳，太阳系其他行星体积相对较小，虽然它们确实会以某种微妙的方式扭曲和影响地球轨道，但它们不会造成彻底的破坏和轨道不稳定。,危险区域有时某颗恒星距离太阳系太近，就像某人近距离接触我们一样令人讨厌。,但在银河系中心隆起区域，情况将变得更加糟糕，这些恒星发生引力灾难的概率要高160倍。
2024-03-22 08:16