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XIAOHAN, 已知的所有办法里,这样寻找外星人最靠谱! 「晓涵哥来了」

已知 的 所有 办法 里 ,这样 寻找 外星人 最靠 谱 ! 「晓涵 哥来 了」

大家 好 我 是 晓涵 哥

今天 我们 来聊

外星人

我们 之前 讨论 过 人类 为什么

还 没 找到 外星人

列举 了 十大 原因

那么 今天 我们 来 讨论 下

假设 目前 还 没有 任何 外星人 来到 地球 上

也 没有 任何 外星人 发现 我们

我们 要 去 寻找 他们

那么 我们 要 如何 才能 找到 他们

因为 我们 要 找 的 是 外星 “ 人 ”

那 就 说明 是 一种 智能 生物

是 一种 文明

那么 不管 他们 是 什么 样子

他们 一定 是 碳基 生命

如果 他们 是 由 碳基 生命 进化 成为 文明

那么 他们 的 形态 应该 和 人类 比较 接近

那 为什么 一定 要 找 碳基 生命 呢

宇宙 里 应该 存在 各种各样 的 生命 啊

有 可能 是 硅基 生命

甚至 是 硼基 生命 啊

就 像 很多 人 都 说 外星人 为什么

一定 需要 空气 , 需要 水

为什么 一定 要 按照 人类 的 样子

去 定义 外星人 呢

其实 宇宙 中有 可能 存在

各种 形态 的 外星人

也许 有的是 大气 生物

有的是 光 的 形态

或者 更高 维度 我们 无法 理解 的 形态

但是 要 知道 我们 做 的 是

寻找 外星 文明

这是 一个 很大 的 系统工程

如果 真的 要 做

是 要花费 几百亿

几千 亿 甚至 是 几万 亿 的 项目

那么 如果 要 让 目标 达成

就要 使用 最 有效率 的 方式

地球 生命 和 人类 存在 于 这个 宇宙

是 个 既定 事实

那么 这个 宇宙 就 有 相当 大 的 概率

存在 地球 生命 或者 人类 这样 的 文明

或者说 一定 会 有

但 是否 存在 非碳基 生命 的 其他 形态 呢

这个 概率 就 小得多 了

至少 目前 还 没有 发现 他们 的 迹象

我们 来 打个比方

1991 年

有人 在 澳大利亚 海域

发现 了 一种 非同寻常 的 座 头 鲸

这种 座头 鲸 全身 都 是 纯白色

看起来 非常 地 梦幻

至今 仅 发现 了 一只

是 独一无二 的 存在

人们 给 它 起名叫 米 伽 罗 (Migaloo)

但是 科学家 估计

这种 白色 座头 鲸 在 海洋 中 一定 还有

就 一直 想 找 第二只

那 这个 时候 可能 有人 就 会 说

海洋 里 也许 还有 黑色 的 , 蓝色 的

甚至 红色 的 座 头 鲸 呢

这个 时候 如果 你 是 科学家

你 觉得 是 再 找到 一头

白色 的 座 头 鲸 可能性 大

还是 找到 黑色 , 蓝色

和 红色 的 座 头 鲸 概率 大 呢

当然 是 找 白色 的 了

这 就是 为什么 我们 找 外星人

就 一定 要 找 和 人类 一样 的 碳基 生命

我们 要 按照 已知 去 推导 未知

而 不是 按照 未知 去 推倒 未知

所以 如果 下次 有人 还有 这个 迷惑

那么 我 觉得 你 可以 举 这个

白色 座头 鲸 的 列子 给 他 听

1977 年

美国 启动 了 一个 旅行者 计划

这个 计划 就是 向 宇宙 的 两个 方向

发射 两个 探测器

一个 叫做 旅行者 1 号

一个 叫做 旅行者 2 号

1 号 的 方向 是 蛇 夫座

2 号 的 方向 是 孔雀 座

这个 计划 的 目的 就是 飞 出 太阳系

去往 宇宙 深处

进行 星际 旅行

在 飞离 太阳系 的 同时

还要 对 木星 、 土星 、 天王星

海王星 进行 观测

为 人类 带来 这些 行星 的 影像 资料

选择 1977 年 发射 是因为 这 一年

木星 、 土星 、 天王星 、 海王星

和 ( 冥王星 ) 正好 在 太阳系 的 同 一侧

也就是说 旅行者 1 号 和 2 号

只要 依次 飞跃 每个 行星

就 可以 在 不 变轨 的 情况 下

对 这些 行星 进行 观测 任务

以便 节省 燃料

尽可能 地飞出 太阳系

而 这 几 大行星 出现 在 同 一侧

是 每 176 年 才 遇到 一次

如果 1977 年 不 发射 的话

那么 下次 就要 等到 2153 年

旅行者 1 号 目前 已经

达到 了 第三 宇宙速度

也 就是 摆脱 太阳 引力 束缚 的 速度

是 目前 飞行速度 最快 的 人造 飞行器

旅行者 1 号 和 2 号 携带 了

三块 钚 238 电池

行星 的 引力 会 对 探测器

产生 拉力 和 甩力 ( 即 惯性力 )

在 利用 行星 引力 的 同时

旅行者 的 电池 只 用来 修正 航道 即可

所以 理论 上 旅行者 号会 飞到 很 远 的 地方

目前

旅行者 1 号 已经 飞跃 了 八 大行星

到达 了 日球层 Heliosphere

也 就是 太阳风 能 到达 的 最 远距离

但 日球层 还 远远 不是 太阳系 的 边缘

太阳 的 引力 范围 其实 要 大得多

在 太阳系 的 最 外围 有 一圈

彗星 组成 的 天体 围绕 著 太阳 旋转

叫做 奥尔特 云 Oort Cloud

这里 才 是 太阳系 的 边缘

而 旅行者 1 号 要 飞出 这个 奥尔特 云

还要 花上 4 万年 的 时间

旅行者 1 号 和 2 号 还有 一个 特别 的 任务

就是 它们 都 肩负 了 寻找 外星人

或者 是 让 外星人 发现 我们 的 重任

旅行者 1 号 和 2 号 上 携带 了

一张 铜质 光盘 唱片

这张 光盘 上 还 镀 了 一层 金

上面 记录 了 地球 上 的 各种 声音 和 图像

包括 用 55 种 人类 的 语言 录制 的 问候语

以及 世界 各国 的 经典音乐

其中 汉语 录制 的 问候语

不仅 有 普通话

还有 三个 方言 , 广东话 、 闽南语 和 吴语

作為 联合国 秘书长

一个 拥有 147 个 成员国 的 组织

代表 了 几乎 所有 地球 居民 的 组织

我 向 你们 送 去 来自 全人类 的 问候

而 旅行者 金 唱片 中 录制 了

27 首 世界 名曲

大部分 都 是 交响乐

其中 的 中国 名曲 是 春秋时期

伯牙 制作 的 古琴曲 《 高山流水 》

由 中国 著名 的 古琴 演奏家

管 平湖 先生 演奏

而 这首 曲子 正是 用 用 西晋 年间 的

一把 传奇 古琴 “ 猿啸 青萝 ” 演奏 的

不 知道 如果 有 外星 文明 发现 了 这个 唱片

听到 高山流水 这样 空灵 舒缓 的 乐曲

会 不会 觉得 地球 是 个 世外桃源

唱片 上 还 记录 了 地球 上 自然界 的 各种 声音

包括 动物 的 叫声 、 风声 、 海浪声

总之 地球 上 自然界 的 声音

人类 的 科学 、 影像 、 声音 、 音乐 、 哲学

全都 集中 在 了 这张 光盘 上

全都 集中 在 了 这张 光盘 上

唱片 还刻 上 了 太阳系 的 位置

以及 标注 了 说明 来 显示 如何 播放 这张 光盘

如果 有 外星人 收到 了 这张 光盘

根据 上面 的 “ 说明书 ”

即可 知道 这 张唱片 里 的 全部内容

知道 人类 和 太阳系 的 位置

并 有 可能 根据 这张 光盘 的 指示 找到 地球

若干年 后

如若 有 外星人 发现 了 这些 探测器

那么 他们 按照 上面 的 指示 一定 可以 找到 地球

这 也 算是 一种 找到 外星人 的 方式

但 很 显然

这种 方式 等同于 大海捞针

找到 外星人 的 几率 非常低

在 地球 上

寻找 外星人 最 常见 的 方法 就是

使用 射电 天文 望远镜 去 监听 来自 于 外太空 的 信号

但是 这个 前提 是

外星 文明 也 是 和 人类 一样

使用 无线电波 在 星系 间通信

虽然 他们 有 可能 使用 各种各样

我们 想不到 的 通信 方式

但 一定 有 一种 也 会 和 人类 一样

使用 无线电波

那 这样 还是 有 一定 概率 可以 找到 他们

于是

在 1960 年

一个 叫做 SETI(Search for ExtraTerrestrial Intelligence) 的

搜寻 地外 文明 的 计划 就 启动 了

这个 计划 又 叫做 凤凰 计划

是 把 全世界 所有 的

地面 射电 望远镜 集合起来

有 计划 , 有 组织 地 搜寻 太空 信号

包括 从 宇宙 中 传来 的 电磁波

宇宙 背景 辐射

星体 发出 的 电波 和 其它 杂音

从中 分析 有 规律 的 信号

希望 借此 发现 外星 文明

SETI 计划 伟大 的 地方 在于

它 不仅 接受 专业 的 天文学家

还 接纳 业余 的 天文 爱好者

每 一位 加入 计划 的 天文 爱好者

只要 在 他们 后 花园里 有 一台

3-5 米 的 球面 观测 设备

就 可以 通过 SETI 的 软件 进行 搜索

SETI 总部 协调 整个 项目

为 每位 成员 分配 负责 的 天区

因为 这个 项目 的 目标 是 检测

以 地球 为 中心 的 整个 天空

只要 覆盖 到 整个 天空

进行 持续 不断 的 检测

那 就 一定 有 一天 可以 接收 到 来自 外星 的 信号

接收 到 外星人 发来 的 讯息

现在 一共 有 62 个 国家 的

1500 名 业余 爱好者 和 球面 设备

加入 了 SETI 计划

这 等 于是 协调 统筹 了

全世界 的 天文 观测 资源 进行 这一 项目

1977 年

美国 天文学家 杰里 . 艾曼 (Jerry R. Ehman)

利用 SETI 设立 在 俄亥俄州 的

大 耳朵 电波 望远镜 检测 到 一个

明显 的 窄 频 无线电 信号

这个 信号 特征 显示 并非 是

来自 于 太阳系 内 的 信号

它 逐渐 增强 然后 衰减

一共 持续 了 72 秒

要 知道

这是 SETI 计划 设立 16 年 以来

搜索 到 的 第一个 不同寻常 的 信号

艾曼 在 电脑 打印 报表 上用 红色 的 笔

圈出 了 这个 信号

因为 当时 激动 的 心情

写下 了 一个 ”WOW“

加上 一个 感叹号

这个 就是 著名 的 WOW! 信号

这个 信号 的 位置 位于 人马座 的

三颗 恒星 附近

在 这 之后

艾曼 重新 又 将 望远镜 指向 人马座 这个 位置

希望 再次 捕捉到 相同 的 信号

这样 就 可以 进一步 确认 这个 信号

但是 之后 的 几周 , 几年

他 再也 没有 收到 这个 位置 发出 的 相同 信号

之后 的 几十年

各地 的 天文台 使用 了 更 强大 的

电波 望远镜 持续 对 这个 位置 进行 侦测

但 到 目前为止

还是 没有 任何 收获

2017 年

一名 叫做 安东尼奥 · 巴黎 (Antonio Paris)

的 天文学家 认为 Wow! 信号 可能 由

一个 或 两个 途经 太阳系 的 彗星 所 产生 的

他 认为 彗星 经过 太阳系 时会 放出 大量 的 氢云

这些 氢云 产生 了 不同寻常 的 信号

但 这 一 解释 遭到 了 很多 学者 的 反对

尤其 是 大 耳朵 电波 望远镜 的 研究 团队

他们 提供 了 详细 的 分析 数据 表明

当时 没有 彗星 出现 在 观测 范围 内

这些 信号 不 可能 是 彗星 发出 的

那 最 有 可能 的 解释 就是

这个 信号 是 同样 使用 无线电波 技术 的 外星人

恰好 对准 太阳系 方向 的 一次 试探

可能 他们 也 是 对 寻找 外星 文明 毫无 头绪

一次 偶然 的 信号 发射 正好 被 地球 人 捕捉到 了

如果说 发射 携带 地球 及 人类 信息 的 探测器

是 一种 毫无 方向感 的 , 大胆 的 尝试

那么 SETI 则 是 一种 方向感 很强 的 搜寻 方式

首先 SETI 搜索 的 是 银河系 内 的

2000 亿颗 恒星

重点 范围 是 离 太阳系 最近 的

100 个 类似 太阳系 的 恒星系

大概 都 是 200 光年 以内 的 范围

为什么 搜寻 范围 不 扩大 到 更 远 呢

因为 如果 我们 接收 到 比如

5 万光年 以外 的 信号

那么 说明 这个 信号 是 在 5 万年 以前 发出 来 的

因为 无线电波 在 真空 中 的 速度 和 光速 一致

如果 我们 要 回复

那 对方 至少 又 要 5 万年 才能 接受 到 这个 信号

一来 一回

可能 某个 文明 已经 不 存在 了

因为 就 目前 人类 对 地球 的 破坏

我们 能 不能 熬到 5 万年 后 都 是 个 问题

所以 200 光年 以内 是 个 很 合理 的 范围

SETI 的 天文学家 主要 寻找 的 是

频率 在 1000-3000MHz 范围 内 的 无线电 信号

这样 的 信号 统称 为 微波

这种 波 和 我们 家里 用 的 微波炉

发出 的 波 是 同 一种 波

在 宇宙 中

恒星 发出 可见光 和 其它 辐射 的 同时

星系 在 微波 的 波段 相对 安静

这样 就 使得 微波 的 频率 更 容易 侦测 到

对于 外星人 来说 也 更 适合 传递 信号

当然 在 微波 范围 内有 个 1420MHz 的 特殊 波段

是 由 宇宙 中 的 氢气 云团 发出 的

那 科学家 就 把 这个 波段 当做 宇宙 的 书签

在 附近 搜索 更 安静 的 微波 频率

在 射电 望远镜 中 最 著名 的 就是

阿雷西博 望远镜 了 (Arecibo Radio Telescope)

曾经 是 世界 上 最大 的 单面 口径 射电 望远镜

是 1960 年 建成 的

305 米 口径 的 射电 望远镜

这 也 是 SETI 计划 的 启始

1974 年

为了 庆祝 改造 成功

阿雷西博 望远镜 向 距离 地球

25,000 光年 的 球状 星团 M13

发送 了 一串 由 1679 个 二进制 数字 组成 的 信息

叫做 “ 阿雷西博 信息 ”

里面 用 二进制

表示 了 1-10 十个 数字

DNA 分子 的 双螺旋 结构

人类 的 外形

太阳系 的 信息

这 一次 的 搜索 是 一种 临时 举动

阿雷西博 望远镜 向 球状 星团 M13

发送信息 的 原因 是

其中 的 恒星 分布 比较 密集

被 地外 智慧 生命 接收 的 可能性 较大

当然 即使 那里 有 外星 文明

接收 到 该 信号 也 要 25000 年 以后 了

到 了 2016 年

由于 缺乏 资金 和 年久失修

阿雷西博 望远镜 处于 了 半 废弃 状态

这座 曾经 世界 第一 的 射电 望远镜

如今 锈迹斑斑

像 个 大 垃圾场

而 恰恰 就是 2016 年

历时 22 年 建设

500 米 口径 的 世界 最大 球面 射电 望远镜

FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)

在 中国 贵州 的 深山 建成

被 称为 “ 中国 天眼 ”

综合性 能 相当于

阿雷西博 望远镜 的 十倍

这台 天眼 将会 对 所在区域

进行 更为 精准 的 搜寻

但是 人类 目前 搜索 到 的 所有 天域 加 起来

也 只有 一个 拳头 的 大小

要 想 搜满 整个 天空 还 差 很 远

按照 SETI 的 计算

如果 要 以 地球 为 中心 搜遍 整个 星空

需要 100 万台 阿雷西博 级别 的 望远镜

或者 是 10 万台 FAST 级别 的 望远镜

但是 这样 的 大 口径 射电 望远镜

都 是 建设 在 特殊 的 凹面 地形 之上

不说 预算

在 全世界 恐怕 都 不到 这么 多 特殊 的 地形

在 地面 的 射电 望远镜

由于 会 受到 大气 的 干扰

在 一定 程度 上 会 影响 到 侦测 的 结果

所以 早 在 1962 年

人类 就 发射 了 第一个 太空 望远镜 Ariel 1

太空 望远镜 最 无可比拟 的 优势 就是

位于 地球 轨道 或者 外 地球 轨道

完全 脱离 大气层

不 受 地球 大气 影响

可以 毫无 障碍 地 接收 宇宙 的 光线 和 信号

这 其中 最 著名 的 就是 1990 年 发射 的

哈勃 望远镜 (Hubble Space Telescope,HST)

哈勃 望远镜 提供 的 的 超 深空 视场 (HLF)

是 目前 最 全面 , 最 清晰 的 宇宙 照片

在 16 年 的 拍摄 过程 中用 7500 张 照片

拼接 出 了 一个 可 观测 的 宇宙 照片

也 测出 了 宇宙 的 年龄 是 137 亿年

而 2009 年 升空 的

开普勒 太空 望远镜 (Kepler Mission)

在 绕行 太阳 的 轨道 上

观测 了 10 万颗 恒星 的 光度

它 比 哈勃 望远镜 的 优势 在于

不会 被 地球 遮挡住

也 避免 了 地球 重力 和 大气 对 望远镜 的 影响

比 哈勃 更 稳定

也 搜寻 了 更 多 的 地 外行星

做出 了 很大 贡献

但是 在 2013 年 的 一次 重大 故障 中

开普勒 遭遇 到 了 设定 方向 失败

经过 很 长时间 的 努力

NASA 也 没能 修好 这个 望远镜

于是 2018 年

开普勒 太空 望远镜 电池 耗尽

成为 了 一块 太空 垃圾

2018 年 发射 的 TESS

苔丝 太空 望远镜 则 是 开普勒 的 替代者

它 的 主要 目标 是 调查 地球 附近

300 光年 内 的 恒星 是否 有 行星

它 拥有 比开 普特 更 多 的 镜头

并且 更为 先进

人类 将 于 明年 也 就是 2021 年 发射 的

詹姆斯 · 韦伯 太空 望远镜 (James Webb Space Telescope,JWST)

是 美国 NASA, 欧洲航天局

和 加拿大 航天局 联合 研发 的 太空 望远镜

它 的 重量 为 哈勃 的 一半

但是 口径 达到 6.5 米

为 哈勃 的 5 倍 以上

这 将 是 人类史上 最 强大 的 太空 望远镜

运行 轨道 在 第二 拉格朗 日点

距离 地球 150 万公里 的 深空

该点 永久 背对 著 地球

引力场 相对 稳定

也 没有 近地 轨道 的 星际 尘埃

太空 垃圾 的 影响

具有 超好 的 观测 位置 和 视野

而 詹姆斯 · 韦伯 是 NASA 第二任 局长

因为 他 在 1961 年 ~1968 年 期间

主导 了 阿波罗 登月 计划

望远镜 以 他 命名

更能 彰显 出 人类 在 太空 探索 上 的 雄心壮志

而 这些 太空 望远镜 的 一大 职责

就是 深度 探测 宇宙 边界 、 生命 起源 、 外星 生命 等

而 它们 则 是 通过 寻找 类地 星球 来 发现 外星 文明

太空 望远镜 显然 是

目前 寻找 外星人 最 有利 的 方式

因为 我们 知道

如果 要 寻找 碳基 生命

那么 就 一定 有 找到 一颗 离 恒星 较近 的 岩石 行星

那么 这颗 行星 在 围绕 恒星 公转 的 时候

这颗 恒星 的 亮度 会 周期性地 被 遮 掉 一点

那么 根据 这颗 恒星 的 亮度 变化

我们 就 能 得出 这颗 行星 的 位置

以及 公转 周期

这 就 叫做 凌日 法 (Transit photometry)

因为 恒星 是 发光 的

寻找 起来 比 不 发光 的 行星 要 容易 的 多

但是 凌日 法 也 有 个 缺点

就是 必须 要 位于 这颗 行星 围绕 恒星 公转

的 黄道面 上才行

如果 位于 上方 或者 下方

那么 是 无法 观测 到 这颗 恒星 有 亮度 变化 的

到 目前为止

人类 通过 太空 望远镜 一共 发现 了

4100 颗 地 外行星

这些 地 外行星 包含 地外 生命 的 可能性 就 很大 了

而 这 其中 大部分 是 由

已经 坏掉 的 开普勒 望远镜 观测 到 的

超级 地球 也 叫做 超级 类地行星

是 通过 对 之前 发现 了 4000 余颗

类地行星 进行 筛选 得出 的

和 地球 环境 更为 类似 的 行星

如果说 类地行星 是 歌唱 比赛 的 海选

那 超级 地球 就算 的 上 是

各 地区 十强 了

超级 地球 是 指 质量 高于 地球

但是 低于 太阳系 天王星

和 冥王星 质量 的 岩石 星球

因为 按照 地球 目前 的 生态 特征

如果 要 找到 某颗 可以 孕育出 类似 人类 的 行星

那 它 的 质量 一定 不能 比 地球 小太多

或者 大太多

一般 是 地球 质量 的 10 倍 以内

因为 如果 这颗 行星 的 质量 是 地球 的 10 倍 以上

这个 行星 就 会 吸引 到 更 多 的 气体

使得 大气层 特别 浓厚

那么 行星 地表 的 压力 会 变得 特别 大

进而 将 下层 气体 压缩

从而 使得 行星 不 能够

具有 固态 岩石 表面

而 变成 气态 巨 行星

但是 超级 地球 主要 以 质量 来 判断

温度 、 大气 , 轨道 属性 、 适居性 等 条件

则 不 包括 在内

这 就 说明 超级 地球 诞生 生命

和 文明 的 概率 还是 不高

到 目前为止

人类 一共 发现 了 288 颗 超级 地球

不同 的 物质 会 反射 出 不同 的 光谱

同时 也 能 通过 分析 光谱

来 推测 这个 星球 的 状态

通过观察 可见光 在 行星 大气层 中 的 反射

来 探寻 云层 中 是否 存在 液态水

这样 可以 判断 这颗 行星

是否 处于 恒星 的 宜居 带上

如果 它 正好 处于 恒星 的 宜居 带上

那么 就 有 很大 的 可能 存在 液态水

这样 筛选 出来

一共 有 54 个 超级 地球

处于 它们 恒星 的 宜居 带上

这 又 进一步 缩小 了 范围

由 各 地区 十强 进入 到 半决赛

我们 之前 讲过

处于 宜居 带 的 行星

并不一定 会 有 液态水

因为 大气层 的 厚度

会 决定 是否 有 液态水

此外

寻找 碳基 生命 那么 就 一定 要 有

合适 的 大气 成分

地球 上 大气 成分 主要 是 氮气 占 80%

氧气 占 20%

所以 NASA 的 科学家 就此 找 了 一种 方式

可以 去 观测 到 超级 地球 的 大气 组成 成分

恒星 一般 都 会 释放 高能 粒子

当 这些 高能 粒子 到达 地 外行星 的 大气层

它们 会 将 大气层 中 的 氧 和 氮 分解 为 单个 原子

水分子 会 分解 为 一个 氧原子 和 一个 氢原子

这样 氢原子 和 氧原子 会 发生 一系列 化学反应

形成 一种 叫做 羟基 的 东西

形成 一种 叫做 羟基 的 东西

然后 会 将 高能 粒子 的 能量

以 红外 辐射 的 形式 反射 回 太空

科学家 知道 哪些 气体 会

发出 特定 波长 的 光

因此

通过 查看 来自 大气 的 所有 辐射

可以 了解 大气 本身 的 情况

这 就是 一种 大气 信号 标志

叫做 大气 信标

可以 用来 侦测 这颗 超级 地球 的 大气 成分

此外

这种 方法 还 能 筛选 出

没有 类 地磁场 的 行星

如果 恒星 的 太阳风 不是 那么 极端

无法 压缩 系 外行星 的 磁场

那么 行星 磁场 会 阻止 大气 逸 出

因此 大气 中 存在 更 多 的 粒子

并且 产生 的 红外信号 更强

使用 这种 方法

就 可以 找到 一颗 处于 宜居 带

拥有 以 氮 , 氧 为主 的 大气层 并 同时 拥有 磁场

液态水 和 适宜 温度 的 超级 地球

而 开普勒 和 苔丝 望远镜 的 任务

就是 海 选出 超级 地球

就是 海 选出 超级 地球

然后 由 后续 升空 的 詹姆斯 韦伯 望远镜

对 这些 超级 地球 进行 一个 一个 重点 观测

去 进一步 分析 行星 的 大气 状态

可以 想象

在 我们 的 有生之年

可以 找到 一颗 和 地球 及其 类似 的 超级 地球

而 在 2015 年

开普勒 望远镜 就 发现 了 一颗 被 命名 为

K2-18b 的 超级 地球

距离 地球 110 光年

体积 是 地球 的 2 倍

质量 是 地球 的 8 倍

侦测 出 了 它 的 大气层 和 地球 类似

同时 还 发现 了 水蒸气 的 存在

但 唯一 的 缺陷 是 它 围绕 著 一颗 红 矮星 旋转

红 矮星 的 质量 一般 为 太阳 的 一半

因此 它 的 热辐射 也 会 低于 太阳

那么 它 的 宜居 带 就 会 比 太阳 小得多

这颗 超级 地球 如果 要 获得 适宜 的 温度

和 这颗 红 矮星 的 距离

要 小于 太阳 和 水星 的 距离

这样 这颗 行星 就 会 被 红 矮星 潮汐 锁定

它 的 一面 将 永远 朝向 红 矮星

一面 温度 极高

另一面 温度 极低

同时 要 受到 红 矮星 的 辐射

这样 是 不太会 产生 生命 的

按照 这个 方法

人类 找到 一颗 和 地球 非常 相似 的

超 超级 地球 只是 时间 问题

并且 这个 时间 也 不会 太远

目前 确认 的 超级 地球 中有 54 个

已 确认 在 其 恒星 的 宜居 带内

但是 它们 的 大气 成分 还 需要

未来 升空 的 詹姆斯 韦伯 进行 进一步 的 确认

而 一旦 找到 这些 和 地球 高度 类似 的

这些 超 超级 地球

就 可以 向 它们 发射 无线电 信号

或者 派遣 探测器

虽然 在 我们 的 有生之年 是 无法 看到 这种 景象

但是 在 人类 的 有生之年

是 一定 可以 和 这些 外星 文明 建立联系 的

而开 普特 太空 望远镜

在 观测 了 10 万颗 恒星 后 筛选 出 了

50 颗 处于 宜居 带上 的 超级 地球

概率 虽然 只有 0.05%

但是 银河系 拥有 不少 于 2000 亿颗 恒星

那么 按照 这个 概率

也 会 有 庞大 的 100 亿颗

处于 恒星 宜居 带上 的 超级 地球

如果 考虑 到 月球 对 地球 生命 的 重要性

再 假设 其中 只有 0.05%

拥有 一颗 月球 这样 的 卫星

那么 得出 的 数量 是 5 亿颗

再 假设 这 其中 又 只有 0.05% 诞生 了 生命

那么 还有 1250 万颗

再 假设 其中 只有 0.05% 产生 了 文明

那么 算下来 还有 6 万颗 行星

这 还 只是 一个 小小的 银河系

使用 如此 苛刻 的 条件 得出 的 文明 数量

而 哈勃 望远镜 根据 根据 星系 密度估计

可 观测 宇宙 拥有 2 万亿个 星系

这样 又会有 多少 外星 文明

所以

我 严重 怀疑 外星 文明 已经 多到

快要 溢出 来 的 地步

而 我们 还 没有 发现 他们

就是 因为 太阳系 也许 是 一个 保护区

我们 被 严格 限制 了 与 他们 接触

而 他们 也许 早已 来到 地球

你 我 身边 都 有 外星人

你 觉得 呢

好 今天 的 节目 。。。。

记得 关注 晓涵 哥来 了

Peace Out

感谢 观看


已知 的 所有 办法 里 ,这样 寻找 外星人 最靠 谱 ! 「晓涵 哥来 了」 Of all the known ways to find aliens, this is the most reliable! "Brother Han is here."

大家 好 我 是 晓涵 哥

今天 我们 来聊

外星人

我们 之前 讨论 过 人类 为什么

还 没 找到 外星人

列举 了 十大 原因

那么 今天 我们 来 讨论 下

假设 目前 还 没有 任何 外星人 来到 地球 上

也 没有 任何 外星人 发现 我们

我们 要 去 寻找 他们

那么 我们 要 如何 才能 找到 他们

因为 我们 要 找 的 是 外星 “ 人 ”

那 就 说明 是 一种 智能 生物

是 一种 文明

那么 不管 他们 是 什么 样子

他们 一定 是 碳基 生命

如果 他们 是 由 碳基 生命 进化 成为 文明

那么 他们 的 形态 应该 和 人类 比较 接近

那 为什么 一定 要 找 碳基 生命 呢

宇宙 里 应该 存在 各种各样 的 生命 啊

有 可能 是 硅基 生命

甚至 是 硼基 生命 啊

就 像 很多 人 都 说 外星人 为什么

一定 需要 空气 , 需要 水

为什么 一定 要 按照 人类 的 样子

去 定义 外星人 呢

其实 宇宙 中有 可能 存在

各种 形态 的 外星人

也许 有的是 大气 生物

有的是 光 的 形态

或者 更高 维度 我们 无法 理解 的 形态

但是 要 知道 我们 做 的 是

寻找 外星 文明

这是 一个 很大 的 系统工程

如果 真的 要 做

是 要花费 几百亿

几千 亿 甚至 是 几万 亿 的 项目

那么 如果 要 让 目标 达成

就要 使用 最 有效率 的 方式

地球 生命 和 人类 存在 于 这个 宇宙

是 个 既定 事实

那么 这个 宇宙 就 有 相当 大 的 概率

存在 地球 生命 或者 人类 这样 的 文明

或者说 一定 会 有

但 是否 存在 非碳基 生命 的 其他 形态 呢

这个 概率 就 小得多 了

至少 目前 还 没有 发现 他们 的 迹象

我们 来 打个比方

1991 年

有人 在 澳大利亚 海域

发现 了 一种 非同寻常 的 座 头 鲸

这种 座头 鲸 全身 都 是 纯白色

看起来 非常 地 梦幻

至今 仅 发现 了 一只

是 独一无二 的 存在

人们 给 它 起名叫 米 伽 罗 (Migaloo)

但是 科学家 估计

这种 白色 座头 鲸 在 海洋 中 一定 还有

就 一直 想 找 第二只

那 这个 时候 可能 有人 就 会 说

海洋 里 也许 还有 黑色 的 , 蓝色 的

甚至 红色 的 座 头 鲸 呢

这个 时候 如果 你 是 科学家

你 觉得 是 再 找到 一头

白色 的 座 头 鲸 可能性 大

还是 找到 黑色 , 蓝色

和 红色 的 座 头 鲸 概率 大 呢

当然 是 找 白色 的 了

这 就是 为什么 我们 找 外星人

就 一定 要 找 和 人类 一样 的 碳基 生命

我们 要 按照 已知 去 推导 未知

而 不是 按照 未知 去 推倒 未知

所以 如果 下次 有人 还有 这个 迷惑

那么 我 觉得 你 可以 举 这个

白色 座头 鲸 的 列子 给 他 听

1977 年

美国 启动 了 一个 旅行者 计划

这个 计划 就是 向 宇宙 的 两个 方向

发射 两个 探测器

一个 叫做 旅行者 1 号

一个 叫做 旅行者 2 号

1 号 的 方向 是 蛇 夫座

2 号 的 方向 是 孔雀 座

这个 计划 的 目的 就是 飞 出 太阳系

去往 宇宙 深处

进行 星际 旅行

在 飞离 太阳系 的 同时

还要 对 木星 、 土星 、 天王星

海王星 进行 观测

为 人类 带来 这些 行星 的 影像 资料

选择 1977 年 发射 是因为 这 一年

木星 、 土星 、 天王星 、 海王星

和 ( 冥王星 ) 正好 在 太阳系 的 同 一侧

也就是说 旅行者 1 号 和 2 号

只要 依次 飞跃 每个 行星

就 可以 在 不 变轨 的 情况 下

对 这些 行星 进行 观测 任务

以便 节省 燃料

尽可能 地飞出 太阳系

而 这 几 大行星 出现 在 同 一侧

是 每 176 年 才 遇到 一次

如果 1977 年 不 发射 的话

那么 下次 就要 等到 2153 年

旅行者 1 号 目前 已经

达到 了 第三 宇宙速度

也 就是 摆脱 太阳 引力 束缚 的 速度

是 目前 飞行速度 最快 的 人造 飞行器

旅行者 1 号 和 2 号 携带 了

三块 钚 238 电池

行星 的 引力 会 对 探测器

产生 拉力 和 甩力 ( 即 惯性力 )

在 利用 行星 引力 的 同时

旅行者 的 电池 只 用来 修正 航道 即可

所以 理论 上 旅行者 号会 飞到 很 远 的 地方

目前

旅行者 1 号 已经 飞跃 了 八 大行星

到达 了 日球层 Heliosphere

也 就是 太阳风 能 到达 的 最 远距离

但 日球层 还 远远 不是 太阳系 的 边缘

太阳 的 引力 范围 其实 要 大得多

在 太阳系 的 最 外围 有 一圈

彗星 组成 的 天体 围绕 著 太阳 旋转

叫做 奥尔特 云 Oort Cloud

这里 才 是 太阳系 的 边缘

而 旅行者 1 号 要 飞出 这个 奥尔特 云

还要 花上 4 万年 的 时间

旅行者 1 号 和 2 号 还有 一个 特别 的 任务

就是 它们 都 肩负 了 寻找 外星人

或者 是 让 外星人 发现 我们 的 重任

旅行者 1 号 和 2 号 上 携带 了

一张 铜质 光盘 唱片

这张 光盘 上 还 镀 了 一层 金

上面 记录 了 地球 上 的 各种 声音 和 图像

包括 用 55 种 人类 的 语言 录制 的 问候语

以及 世界 各国 的 经典音乐

其中 汉语 录制 的 问候语

不仅 有 普通话

还有 三个 方言 , 广东话 、 闽南语 和 吴语

作為 联合国 秘书长

一个 拥有 147 个 成员国 的 组织

代表 了 几乎 所有 地球 居民 的 组织

我 向 你们 送 去 来自 全人类 的 问候

而 旅行者 金 唱片 中 录制 了

27 首 世界 名曲

大部分 都 是 交响乐

其中 的 中国 名曲 是 春秋时期

伯牙 制作 的 古琴曲 《 高山流水 》

由 中国 著名 的 古琴 演奏家

管 平湖 先生 演奏

而 这首 曲子 正是 用 用 西晋 年间 的

一把 传奇 古琴 “ 猿啸 青萝 ” 演奏 的

不 知道 如果 有 外星 文明 发现 了 这个 唱片

听到 高山流水 这样 空灵 舒缓 的 乐曲

会 不会 觉得 地球 是 个 世外桃源

唱片 上 还 记录 了 地球 上 自然界 的 各种 声音

包括 动物 的 叫声 、 风声 、 海浪声

总之 地球 上 自然界 的 声音

人类 的 科学 、 影像 、 声音 、 音乐 、 哲学

全都 集中 在 了 这张 光盘 上

全都 集中 在 了 这张 光盘 上

唱片 还刻 上 了 太阳系 的 位置

以及 标注 了 说明 来 显示 如何 播放 这张 光盘

如果 有 外星人 收到 了 这张 光盘

根据 上面 的 “ 说明书 ”

即可 知道 这 张唱片 里 的 全部内容

知道 人类 和 太阳系 的 位置

并 有 可能 根据 这张 光盘 的 指示 找到 地球

若干年 后

如若 有 外星人 发现 了 这些 探测器

那么 他们 按照 上面 的 指示 一定 可以 找到 地球

这 也 算是 一种 找到 外星人 的 方式

但 很 显然

这种 方式 等同于 大海捞针

找到 外星人 的 几率 非常低

在 地球 上

寻找 外星人 最 常见 的 方法 就是

使用 射电 天文 望远镜 去 监听 来自 于 外太空 的 信号

但是 这个 前提 是

外星 文明 也 是 和 人类 一样

使用 无线电波 在 星系 间通信

虽然 他们 有 可能 使用 各种各样

我们 想不到 的 通信 方式

但 一定 有 一种 也 会 和 人类 一样

使用 无线电波

那 这样 还是 有 一定 概率 可以 找到 他们

于是

在 1960 年

一个 叫做 SETI(Search for ExtraTerrestrial Intelligence) 的

搜寻 地外 文明 的 计划 就 启动 了

这个 计划 又 叫做 凤凰 计划

是 把 全世界 所有 的

地面 射电 望远镜 集合起来

有 计划 , 有 组织 地 搜寻 太空 信号

包括 从 宇宙 中 传来 的 电磁波

宇宙 背景 辐射

星体 发出 的 电波 和 其它 杂音

从中 分析 有 规律 的 信号

希望 借此 发现 外星 文明

SETI 计划 伟大 的 地方 在于

它 不仅 接受 专业 的 天文学家

还 接纳 业余 的 天文 爱好者

每 一位 加入 计划 的 天文 爱好者

只要 在 他们 后 花园里 有 一台

3-5 米 的 球面 观测 设备

就 可以 通过 SETI 的 软件 进行 搜索

SETI 总部 协调 整个 项目

为 每位 成员 分配 负责 的 天区

因为 这个 项目 的 目标 是 检测

以 地球 为 中心 的 整个 天空

只要 覆盖 到 整个 天空

进行 持续 不断 的 检测

那 就 一定 有 一天 可以 接收 到 来自 外星 的 信号

接收 到 外星人 发来 的 讯息

现在 一共 有 62 个 国家 的

1500 名 业余 爱好者 和 球面 设备

加入 了 SETI 计划

这 等 于是 协调 统筹 了

全世界 的 天文 观测 资源 进行 这一 项目

1977 年

美国 天文学家 杰里 . 艾曼 (Jerry R. Ehman)

利用 SETI 设立 在 俄亥俄州 的

大 耳朵 电波 望远镜 检测 到 一个

明显 的 窄 频 无线电 信号

这个 信号 特征 显示 并非 是

来自 于 太阳系 内 的 信号

它 逐渐 增强 然后 衰减

一共 持续 了 72 秒

要 知道

这是 SETI 计划 设立 16 年 以来

搜索 到 的 第一个 不同寻常 的 信号

艾曼 在 电脑 打印 报表 上用 红色 的 笔

圈出 了 这个 信号

因为 当时 激动 的 心情

写下 了 一个 ”WOW“

加上 一个 感叹号

这个 就是 著名 的 WOW! 信号

这个 信号 的 位置 位于 人马座 的

三颗 恒星 附近

在 这 之后

艾曼 重新 又 将 望远镜 指向 人马座 这个 位置

希望 再次 捕捉到 相同 的 信号

这样 就 可以 进一步 确认 这个 信号

但是 之后 的 几周 , 几年

他 再也 没有 收到 这个 位置 发出 的 相同 信号

之后 的 几十年

各地 的 天文台 使用 了 更 强大 的

电波 望远镜 持续 对 这个 位置 进行 侦测

但 到 目前为止

还是 没有 任何 收获

2017 年

一名 叫做 安东尼奥 · 巴黎 (Antonio Paris)

的 天文学家 认为 Wow! 信号 可能 由

一个 或 两个 途经 太阳系 的 彗星 所 产生 的

他 认为 彗星 经过 太阳系 时会 放出 大量 的 氢云

这些 氢云 产生 了 不同寻常 的 信号

但 这 一 解释 遭到 了 很多 学者 的 反对

尤其 是 大 耳朵 电波 望远镜 的 研究 团队

他们 提供 了 详细 的 分析 数据 表明

当时 没有 彗星 出现 在 观测 范围 内

这些 信号 不 可能 是 彗星 发出 的

那 最 有 可能 的 解释 就是

这个 信号 是 同样 使用 无线电波 技术 的 外星人

恰好 对准 太阳系 方向 的 一次 试探

可能 他们 也 是 对 寻找 外星 文明 毫无 头绪

一次 偶然 的 信号 发射 正好 被 地球 人 捕捉到 了

如果说 发射 携带 地球 及 人类 信息 的 探测器

是 一种 毫无 方向感 的 , 大胆 的 尝试

那么 SETI 则 是 一种 方向感 很强 的 搜寻 方式

首先 SETI 搜索 的 是 银河系 内 的

2000 亿颗 恒星

重点 范围 是 离 太阳系 最近 的

100 个 类似 太阳系 的 恒星系

大概 都 是 200 光年 以内 的 范围

为什么 搜寻 范围 不 扩大 到 更 远 呢

因为 如果 我们 接收 到 比如

5 万光年 以外 的 信号

那么 说明 这个 信号 是 在 5 万年 以前 发出 来 的

因为 无线电波 在 真空 中 的 速度 和 光速 一致

如果 我们 要 回复

那 对方 至少 又 要 5 万年 才能 接受 到 这个 信号

一来 一回

可能 某个 文明 已经 不 存在 了

因为 就 目前 人类 对 地球 的 破坏

我们 能 不能 熬到 5 万年 后 都 是 个 问题

所以 200 光年 以内 是 个 很 合理 的 范围

SETI 的 天文学家 主要 寻找 的 是

频率 在 1000-3000MHz 范围 内 的 无线电 信号

这样 的 信号 统称 为 微波

这种 波 和 我们 家里 用 的 微波炉

发出 的 波 是 同 一种 波

在 宇宙 中

恒星 发出 可见光 和 其它 辐射 的 同时

星系 在 微波 的 波段 相对 安静

这样 就 使得 微波 的 频率 更 容易 侦测 到

对于 外星人 来说 也 更 适合 传递 信号

当然 在 微波 范围 内有 个 1420MHz 的 特殊 波段

是 由 宇宙 中 的 氢气 云团 发出 的

那 科学家 就 把 这个 波段 当做 宇宙 的 书签

在 附近 搜索 更 安静 的 微波 频率

在 射电 望远镜 中 最 著名 的 就是

阿雷西博 望远镜 了 (Arecibo Radio Telescope)

曾经 是 世界 上 最大 的 单面 口径 射电 望远镜

是 1960 年 建成 的

305 米 口径 的 射电 望远镜

这 也 是 SETI 计划 的 启始

1974 年

为了 庆祝 改造 成功

阿雷西博 望远镜 向 距离 地球

25,000 光年 的 球状 星团 M13

发送 了 一串 由 1679 个 二进制 数字 组成 的 信息

叫做 “ 阿雷西博 信息 ”

里面 用 二进制

表示 了 1-10 十个 数字

DNA 分子 的 双螺旋 结构

人类 的 外形

太阳系 的 信息

这 一次 的 搜索 是 一种 临时 举动

阿雷西博 望远镜 向 球状 星团 M13

发送信息 的 原因 是

其中 的 恒星 分布 比较 密集

被 地外 智慧 生命 接收 的 可能性 较大

当然 即使 那里 有 外星 文明

接收 到 该 信号 也 要 25000 年 以后 了

到 了 2016 年

由于 缺乏 资金 和 年久失修

阿雷西博 望远镜 处于 了 半 废弃 状态

这座 曾经 世界 第一 的 射电 望远镜

如今 锈迹斑斑

像 个 大 垃圾场

而 恰恰 就是 2016 年

历时 22 年 建设

500 米 口径 的 世界 最大 球面 射电 望远镜

FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)

在 中国 贵州 的 深山 建成

被 称为 “ 中国 天眼 ”

综合性 能 相当于

阿雷西博 望远镜 的 十倍

这台 天眼 将会 对 所在区域

进行 更为 精准 的 搜寻

但是 人类 目前 搜索 到 的 所有 天域 加 起来

也 只有 一个 拳头 的 大小

要 想 搜满 整个 天空 还 差 很 远

按照 SETI 的 计算

如果 要 以 地球 为 中心 搜遍 整个 星空

需要 100 万台 阿雷西博 级别 的 望远镜

或者 是 10 万台 FAST 级别 的 望远镜

但是 这样 的 大 口径 射电 望远镜

都 是 建设 在 特殊 的 凹面 地形 之上

不说 预算

在 全世界 恐怕 都 不到 这么 多 特殊 的 地形

在 地面 的 射电 望远镜

由于 会 受到 大气 的 干扰

在 一定 程度 上 会 影响 到 侦测 的 结果

所以 早 在 1962 年

人类 就 发射 了 第一个 太空 望远镜 Ariel 1

太空 望远镜 最 无可比拟 的 优势 就是

位于 地球 轨道 或者 外 地球 轨道

完全 脱离 大气层

不 受 地球 大气 影响

可以 毫无 障碍 地 接收 宇宙 的 光线 和 信号

这 其中 最 著名 的 就是 1990 年 发射 的

哈勃 望远镜 (Hubble Space Telescope,HST)

哈勃 望远镜 提供 的 的 超 深空 视场 (HLF)

是 目前 最 全面 , 最 清晰 的 宇宙 照片

在 16 年 的 拍摄 过程 中用 7500 张 照片

拼接 出 了 一个 可 观测 的 宇宙 照片

也 测出 了 宇宙 的 年龄 是 137 亿年

而 2009 年 升空 的

开普勒 太空 望远镜 (Kepler Mission)

在 绕行 太阳 的 轨道 上

观测 了 10 万颗 恒星 的 光度

它 比 哈勃 望远镜 的 优势 在于

不会 被 地球 遮挡住

也 避免 了 地球 重力 和 大气 对 望远镜 的 影响

比 哈勃 更 稳定

也 搜寻 了 更 多 的 地 外行星

做出 了 很大 贡献

但是 在 2013 年 的 一次 重大 故障 中

开普勒 遭遇 到 了 设定 方向 失败

经过 很 长时间 的 努力

NASA 也 没能 修好 这个 望远镜

于是 2018 年

开普勒 太空 望远镜 电池 耗尽

成为 了 一块 太空 垃圾

2018 年 发射 的 TESS

苔丝 太空 望远镜 则 是 开普勒 的 替代者

它 的 主要 目标 是 调查 地球 附近

300 光年 内 的 恒星 是否 有 行星

它 拥有 比开 普特 更 多 的 镜头

并且 更为 先进

人类 将 于 明年 也 就是 2021 年 发射 的

詹姆斯 · 韦伯 太空 望远镜 (James Webb Space Telescope,JWST)

是 美国 NASA, 欧洲航天局

和 加拿大 航天局 联合 研发 的 太空 望远镜

它 的 重量 为 哈勃 的 一半

但是 口径 达到 6.5 米

为 哈勃 的 5 倍 以上

这 将 是 人类史上 最 强大 的 太空 望远镜

运行 轨道 在 第二 拉格朗 日点

距离 地球 150 万公里 的 深空

该点 永久 背对 著 地球

引力场 相对 稳定

也 没有 近地 轨道 的 星际 尘埃

太空 垃圾 的 影响

具有 超好 的 观测 位置 和 视野

而 詹姆斯 · 韦伯 是 NASA 第二任 局长

因为 他 在 1961 年 ~1968 年 期间

主导 了 阿波罗 登月 计划

望远镜 以 他 命名

更能 彰显 出 人类 在 太空 探索 上 的 雄心壮志

而 这些 太空 望远镜 的 一大 职责

就是 深度 探测 宇宙 边界 、 生命 起源 、 外星 生命 等

而 它们 则 是 通过 寻找 类地 星球 来 发现 外星 文明

太空 望远镜 显然 是

目前 寻找 外星人 最 有利 的 方式

因为 我们 知道

如果 要 寻找 碳基 生命

那么 就 一定 有 找到 一颗 离 恒星 较近 的 岩石 行星

那么 这颗 行星 在 围绕 恒星 公转 的 时候

这颗 恒星 的 亮度 会 周期性地 被 遮 掉 一点

那么 根据 这颗 恒星 的 亮度 变化

我们 就 能 得出 这颗 行星 的 位置

以及 公转 周期

这 就 叫做 凌日 法 (Transit photometry)

因为 恒星 是 发光 的

寻找 起来 比 不 发光 的 行星 要 容易 的 多

但是 凌日 法 也 有 个 缺点

就是 必须 要 位于 这颗 行星 围绕 恒星 公转

的 黄道面 上才行

如果 位于 上方 或者 下方

那么 是 无法 观测 到 这颗 恒星 有 亮度 变化 的

到 目前为止

人类 通过 太空 望远镜 一共 发现 了

4100 颗 地 外行星

这些 地 外行星 包含 地外 生命 的 可能性 就 很大 了

而 这 其中 大部分 是 由

已经 坏掉 的 开普勒 望远镜 观测 到 的

超级 地球 也 叫做 超级 类地行星

是 通过 对 之前 发现 了 4000 余颗

类地行星 进行 筛选 得出 的

和 地球 环境 更为 类似 的 行星

如果说 类地行星 是 歌唱 比赛 的 海选

那 超级 地球 就算 的 上 是

各 地区 十强 了

超级 地球 是 指 质量 高于 地球

但是 低于 太阳系 天王星

和 冥王星 质量 的 岩石 星球

因为 按照 地球 目前 的 生态 特征

如果 要 找到 某颗 可以 孕育出 类似 人类 的 行星

那 它 的 质量 一定 不能 比 地球 小太多

或者 大太多

一般 是 地球 质量 的 10 倍 以内

因为 如果 这颗 行星 的 质量 是 地球 的 10 倍 以上

这个 行星 就 会 吸引 到 更 多 的 气体

使得 大气层 特别 浓厚

那么 行星 地表 的 压力 会 变得 特别 大

进而 将 下层 气体 压缩

从而 使得 行星 不 能够

具有 固态 岩石 表面

而 变成 气态 巨 行星

但是 超级 地球 主要 以 质量 来 判断

温度 、 大气 , 轨道 属性 、 适居性 等 条件

则 不 包括 在内

这 就 说明 超级 地球 诞生 生命

和 文明 的 概率 还是 不高

到 目前为止

人类 一共 发现 了 288 颗 超级 地球

不同 的 物质 会 反射 出 不同 的 光谱

同时 也 能 通过 分析 光谱

来 推测 这个 星球 的 状态

通过观察 可见光 在 行星 大气层 中 的 反射

来 探寻 云层 中 是否 存在 液态水

这样 可以 判断 这颗 行星

是否 处于 恒星 的 宜居 带上

如果 它 正好 处于 恒星 的 宜居 带上

那么 就 有 很大 的 可能 存在 液态水

这样 筛选 出来

一共 有 54 个 超级 地球

处于 它们 恒星 的 宜居 带上

这 又 进一步 缩小 了 范围

由 各 地区 十强 进入 到 半决赛

我们 之前 讲过

处于 宜居 带 的 行星

并不一定 会 有 液态水

因为 大气层 的 厚度

会 决定 是否 有 液态水

此外

寻找 碳基 生命 那么 就 一定 要 有

合适 的 大气 成分

地球 上 大气 成分 主要 是 氮气 占 80%

氧气 占 20%

所以 NASA 的 科学家 就此 找 了 一种 方式

可以 去 观测 到 超级 地球 的 大气 组成 成分

恒星 一般 都 会 释放 高能 粒子

当 这些 高能 粒子 到达 地 外行星 的 大气层

它们 会 将 大气层 中 的 氧 和 氮 分解 为 单个 原子

水分子 会 分解 为 一个 氧原子 和 一个 氢原子

这样 氢原子 和 氧原子 会 发生 一系列 化学反应

形成 一种 叫做 羟基 的 东西

形成 一种 叫做 羟基 的 东西

然后 会 将 高能 粒子 的 能量

以 红外 辐射 的 形式 反射 回 太空

科学家 知道 哪些 气体 会

发出 特定 波长 的 光

因此

通过 查看 来自 大气 的 所有 辐射

可以 了解 大气 本身 的 情况

这 就是 一种 大气 信号 标志

叫做 大气 信标

可以 用来 侦测 这颗 超级 地球 的 大气 成分

此外

这种 方法 还 能 筛选 出

没有 类 地磁场 的 行星

如果 恒星 的 太阳风 不是 那么 极端

无法 压缩 系 外行星 的 磁场

那么 行星 磁场 会 阻止 大气 逸 出

因此 大气 中 存在 更 多 的 粒子

并且 产生 的 红外信号 更强

使用 这种 方法

就 可以 找到 一颗 处于 宜居 带

拥有 以 氮 , 氧 为主 的 大气层 并 同时 拥有 磁场

液态水 和 适宜 温度 的 超级 地球

而 开普勒 和 苔丝 望远镜 的 任务

就是 海 选出 超级 地球

就是 海 选出 超级 地球

然后 由 后续 升空 的 詹姆斯 韦伯 望远镜

对 这些 超级 地球 进行 一个 一个 重点 观测

去 进一步 分析 行星 的 大气 状态

可以 想象

在 我们 的 有生之年

可以 找到 一颗 和 地球 及其 类似 的 超级 地球

而 在 2015 年

开普勒 望远镜 就 发现 了 一颗 被 命名 为

K2-18b 的 超级 地球

距离 地球 110 光年

体积 是 地球 的 2 倍

质量 是 地球 的 8 倍

侦测 出 了 它 的 大气层 和 地球 类似

同时 还 发现 了 水蒸气 的 存在

但 唯一 的 缺陷 是 它 围绕 著 一颗 红 矮星 旋转

红 矮星 的 质量 一般 为 太阳 的 一半

因此 它 的 热辐射 也 会 低于 太阳

那么 它 的 宜居 带 就 会 比 太阳 小得多

这颗 超级 地球 如果 要 获得 适宜 的 温度

和 这颗 红 矮星 的 距离

要 小于 太阳 和 水星 的 距离

这样 这颗 行星 就 会 被 红 矮星 潮汐 锁定

它 的 一面 将 永远 朝向 红 矮星

一面 温度 极高

另一面 温度 极低

同时 要 受到 红 矮星 的 辐射

这样 是 不太会 产生 生命 的

按照 这个 方法

人类 找到 一颗 和 地球 非常 相似 的

超 超级 地球 只是 时间 问题

并且 这个 时间 也 不会 太远

目前 确认 的 超级 地球 中有 54 个

已 确认 在 其 恒星 的 宜居 带内

但是 它们 的 大气 成分 还 需要

未来 升空 的 詹姆斯 韦伯 进行 进一步 的 确认

而 一旦 找到 这些 和 地球 高度 类似 的

这些 超 超级 地球

就 可以 向 它们 发射 无线电 信号

或者 派遣 探测器

虽然 在 我们 的 有生之年 是 无法 看到 这种 景象

但是 在 人类 的 有生之年

是 一定 可以 和 这些 外星 文明 建立联系 的

而开 普特 太空 望远镜

在 观测 了 10 万颗 恒星 后 筛选 出 了

50 颗 处于 宜居 带上 的 超级 地球

概率 虽然 只有 0.05%

但是 银河系 拥有 不少 于 2000 亿颗 恒星

那么 按照 这个 概率

也 会 有 庞大 的 100 亿颗

处于 恒星 宜居 带上 的 超级 地球

如果 考虑 到 月球 对 地球 生命 的 重要性

再 假设 其中 只有 0.05%

拥有 一颗 月球 这样 的 卫星

那么 得出 的 数量 是 5 亿颗

再 假设 这 其中 又 只有 0.05% 诞生 了 生命

那么 还有 1250 万颗

再 假设 其中 只有 0.05% 产生 了 文明

那么 算下来 还有 6 万颗 行星

这 还 只是 一个 小小的 银河系

使用 如此 苛刻 的 条件 得出 的 文明 数量

而 哈勃 望远镜 根据 根据 星系 密度估计

可 观测 宇宙 拥有 2 万亿个 星系

这样 又会有 多少 外星 文明

所以

我 严重 怀疑 外星 文明 已经 多到

快要 溢出 来 的 地步

而 我们 还 没有 发现 他们

就是 因为 太阳系 也许 是 一个 保护区

我们 被 严格 限制 了 与 他们 接触

而 他们 也许 早已 来到 地球

你 我 身边 都 有 外星人

你 觉得 呢

好 今天 的 节目 。。。。

记得 关注 晓涵 哥来 了

Peace Out

感谢 观看