在過去的幾千年裡,人類對行星的認知僅僅侷限在太陽系的八顆行星內,最多再加幾顆體積比較大的衛星。
而現在隨著航空航天技術的不斷進步,越來越多的天文學和宇宙學裝置開始被放置到太空中,得以避開地球大氣的干擾,直面宇宙深處,在自動巡天系統和哈勃望遠鏡的幫助下,天文學家已經發現了4000多顆系外行星。
雖然這些外星世界絕大部分都類似火星或者金星,但眼尖的天文學家還是發現了若干顆和地球環境相仿的行星的,它們一律被稱為超級地球或者第二地球,這些擁有海洋和大氣層的外星世界,都有可能是未來人類文明的移民物件,因此天文學家們對它們的關注度一向都很高,畢竟茫茫宇宙適合人類直接生存的星球確實太少了
時至今日,尋找類似地球的系外行星已經不只是出於好奇心了,越來越多的人覺得,如果一個外星世界有水和大氣層,那麼類似地球生命的演化過程,也很有可能在這些星球上發生,換言之就是說,在目前發現的很多第二地球和超級地球上,是很有可能存在生命甚至是文明的,人類在宇宙中並不孤獨。
從行星物理學上來看,一顆星球存在液態水的決定性因素就是它是否位於恆星宜居帶內,因為太靠近恆星就只有水蒸氣,太遠離恆星就只有永凍冰層了,典型的就比如太陽系內的金星和火星,一個以為距離太近,地表溫度高達數百攝氏度,一個因為距離太遠,水資源只能以冰蓋的形式存在於兩極地區。
銀河系其實也有一條宜居帶
天文學家認為銀河系中心區域恆星密集,遊蕩黑洞太多,不適合生命產生,而銀河系邊緣恆星數量太少,資源十分有限,也不適合生命產生。
真正合適的,也就是太陽系所在的銀河系城鄉結合部區域,也就是位於銀河系一側中間的一個球狀區域,迄今為止發現的超級地球和第二地球,也都位於這個球狀空間內,距離從幾十光年到幾百光年不等。
目前為止除地球外,最有可能適合人類居住的星球開普勒22b,就位於地球587光年之外的天鵝座內,圍繞著一顆類似於太陽的恆星做為期約290天的軌道公轉,該恆星和太陽一樣,也是一顆黃矮星,壽命在100億年左右。
唯一不同的是這顆恆星比太陽的輻射強度弱一些,所以開普勒22b雖然比地球更靠近恆星,但表面溫度基本穩定在22℃左右,可以說是很舒服了,14倍地球體積的它有著比地球更豐富的資源和可居住空間。
除了開普勒22b外,同樣位於天鵝座的開普勒452b也是一顆位於宜居帶內的超級地球,與地球的相似度高達83%,直徑為地球的1.6倍,公轉週期是385天,跟地球的365天相比也差不了多少,是唯一有希望直接拎包入住的星球。
目前,科學家正在夜以繼日的使用加利福尼亞的Allen望遠鏡掃描它的無線電傳輸,尋找外星無線電訊號,看看這個外星世界究竟有沒有主。
總體來看,隨著地球資源的大量消耗以及人類總量的不斷增加,我們腳下的地球未來總有一天會承受不住人類文明,所以早做打算尋找系外行星和超級地球是很有用的,包括目前對月球和火星的開發,也是以移民為目的的,不久前官方都表態要在2030年之前把中國航天員送到月球上了。
其實在未來兩三百年內,人類文明的主要活動範圍依舊會以太陽系內為主,目前發現的第二地球和超級地球,只是聊勝於無的備份而已,真正迫切需要開發和移民的只有月球和火星,以及木星和土星的一些衛星。
畢竟不論是開普勒22b還是開普勒452b,都遠在數百光年之外,以光速尚且都得飛數百年,更何況速度遠低於光速的人類飛船呢?就算未來的飛出用上了可控核聚變技術,能達到光速的20%甚至更快,但在幾百光年的宇宙尺度上,這個速度和龜速無異。
人類當前速度最快的新視野探測器為每秒15.5千米,而開普勒22b距離地球有將近六百光年,如果以這個速度飛,大約需要1160萬年才能抵達,所以在很長的一段時間內,地球仍然是人類唯一的家園。