面对动辄数光年的距离 不断被发现的第二地球 是否毫无意义
自首次发现系外行星以来,天文学家一直渴望在宇宙中找到类似地球的行星,这些星球通常被称为第二地球或超级地球。目前,每天都有新的系外行星被探测到,随之而来的是第二地球和超级地球的数量急剧增加。尽管有些第二地球对目前的人类来说似乎还没有太多实际意义,但天文学家们依然热切地寻找着它们,因为与地球相似的环境可能意味着可能诞生出地球般的生命,甚至可能是高级文明,至少可以孕育出碳基生命。
一、两颗类似地球的行星
类似太阳系内的探索和开发,从月球和火星等距离较近的天体开始,然后逐步向外扩展,对于超级地球和第二地球的探索和开发也将采用相似的方式。目前,距离地球最近的第二地球位于16光年之外,这在宇宙尺度上已经被认为是相当近了,而且并不是一颗,而是两颗类似地球的行星。
这两颗外星球位于红矮星GJ 1002的轨道上。由于红矮星的质量较太阳小,温度较低,其宜居带也位于较近的位置,这两颗类地行星刚好位于GJ 1002的宜居带内,实属幸运。
按照以往的系外行星命名规则,这两颗系外行星分别被称为GJ 1002b和GJ 1002c。前者距离母恒星最近,只需10天就能完成一次公转,后者需要21天才能完成一次公转,因此这两颗星球的一年分别只有10个地球日和21个地球日。
通过对这两颗行星的光谱分析,科学家发现它们都拥有大气层。在离母恒星如此之近的情况下仍能保留大气层,实属不易。然而,这两颗行星上可能没有液态水的地表,尽管极地区域和地下可能存在水资源,但目前还无法确定。
二、人类到达第二地球的限制因素
对于很多人来说,现在的人类文明看来无论是距离10光年还是1万光年都无法到达,都属于不可触及的地方。然而,我们需要以更广阔的发展视野来看待问题。人类到达这些星球的唯一限制因素是宇航推进技术。
目前,传统的化学火箭依赖于动量守恒定律和反作用力。飞船携带的燃料通常占据了飞船总质量的很大一部分,而其中又有相当一部分用于推进燃料本身的质量。因此,火箭的有效载荷相对于总质量来说非常有限。
三、如果我们改变推进方式
目前,等离子电推技术已经相当成熟。其中唯一的问题在于电力供应不足。如果未来人类能够掌握可控核聚变技术,电力将变得几乎无限。在这种情况下,使用不需要携带推进工质的等离子电推技术将成为可能。这将大幅提升宇宙飞行速度,甚至能够达到光速的1%甚至10%到20%。
以光速的1%为例,每秒飞行3000公里;以10%为例,每秒飞行3万公里;以20%为例,每秒飞行6万公里。虽然即使是达到光速的10%,也需要160年才能到达这两颗新发现的系外行星,但对于人类来说,这并不是无法逾越的存在了。此外,考虑到人体冬眠技术在未来可能变得更加成熟,那么在160年的航行时间中,大部分时间人们都可以进入冬眠状态。
如果能够达到20%的光速,160年的航行时间将缩短至80年,几乎已经接近了目前人类的平均寿命水平,这具有更大的实际意义。
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