普朗克定律公式

地球会是人类唯一能够居住的星球吗？

如今地球环境每况愈下，人们在担心地球还能撑多久的情况下，也在迫切得寻找宇宙中另一个“备用地球”，也被称为“超级地球”。

人类一直在寻找超级地球

超级地球

早前科学家曾表示一般情况下，质量是“超级地球”的唯一衡量标准。质量在地球质量1-10倍之间的星体都可以被称为“超级地球”。

不过也有部分学者认为，既然是“超级地球”，就应该有和地球相似的地方，比如地表是固态的或者有大气层存在。

超级地球跟地球应该存在一定的相似性

通常“超级地球”距离地球都比较远，动辄几十光年。也正因如此，仅凭普通的天文望远镜人类无法观测到它，只有通过光谱分析然后再测算，才能确定在距离地球的某个地方有“超级地球”的存在。

目前人类已经发现了上千颗“超级地球”，但是在这些“超级地球”中仅有极个别有液态水存在，这其中就包括我们今天要讲到的K2-18b小行星。

K2-18b的水源和温度

K2-18b小行星在距离地球约124光年的地方，这颗行星的体积是地球的2倍，质量却大约是地球质量的8倍。

K2-18b小行星的质量是地球质量的8倍

之所以这颗行星被命名为K2-18b，是因为它是天文学家在K2任务中发现的第18颗小行星。

2015年时，美国天文学家用开普勒太空望远镜发现了这颗行星的存在，之后便引起了科学界的轩然大波。

观测后科学家们发现，K2-18b小行星围绕K2-18红矮星运行，且它在红矮星的可居住区内。

不仅如此，K2-18b小行星运行周期大约是33天，这就说明地球上一个月基本上就是K2-18b上的一年。

K2-18b小行星运行周期大约是33天

本身满足这些条件就已经让科学家们很兴奋了，但是最让大家为之疯狂的是，科研人员还在K2-18b小行星的大气层中检测到了水蒸气。

这就说明在这颗小行星上很有可能会有液态水，而海洋又是生命的起源。如此一来，在K2-18b小行星上发现地外生物的概率极大。

为了验证K2-18b小行星上是不是真的有水源，伦敦大学学院和蒙特利尔大学的相关科研人员专门用哈勃望远镜来进一步观测了K2-18b小行星。

他们通过研究光谱发现，K2-18b小行星的大气层中有一个区域弥漫着水蒸气，浓度最高能达到50%，最低大约在0.01%。

K2-18b小行星大气层含水量在0.01%到50%左右

但是即使K2-18b小行星大气层水蒸气最低浓度在0.01%，这对科学家来说也是一个好消息。

不谈它含水量多不多，起码这个结果意味着人类终于在可居住区发现了“超级地球”，要知道在之前，科学家们也发现了许多有水源的星球，如XO-1b、WASP-17b等等，只是它们大多在不可居住区。

尽管科学家们一再强调，并不是有水源就代表这个星球适合人类居住，或许这个星球会缺少人类每天的必需品——氧气，又或许这个星球固态地表太少不够人类生活呢。尽管如此，仍有许多人把K2-18b视作最有希望成为第二个地球的小行星。

依旧有很多人对K2-18B充满期望

水源问题解决了，那K2-18b小行星的温度大概在多少摄氏度呢？会不会像金星一样直接飙到快500摄氏度，亦或是像火星一样低至零下60多度呢？

其实不然，这颗小行星十分温暖，看上去似乎很适合人类居住。

K2-18b小行星上的温度其实是适宜的

但是其实K2-18b小行星本身是没有温度的，因为它自身不会产生热量。而我们之所以能测出它有适宜的温度，是因为它的大哥K2-18红矮星有温度，并且会传递给K2-18b小行星。

换句话说，K2-18b的热量都是来自于辐射。通常科学家们计算行星温度都会用普朗克黑体辐射定律，这个定律提出相同面积内辐射功率和温度的四次方成正比，有一个固定的比值。

普朗克黑体辐射定律能够计算出行星的温度

这就意味着，只要我们能测出辐射强度，就可以用这个公式计算出K2-18b小行星的温度。

通过计算科学家们得出，K2-18b小行星表面的平衡温度应该与地球大差不差，在47摄氏度-零下73摄氏度之间。这就是说如果只关注温度，K2-18b小行星是一个很适合人类居住的星球。

K2-18b适合人类居住吗？

要说这K2-18b小行星又有水源，温度又适宜。这是不是就代表着人类只要研发出速度够快的飞行器，就能搬到上面生活呢？

人类如果能够研发出速度够快的飞行器，就能去到K2-18b上生活吗？

肯定不是这样的，就比如我们上文提到K2-18b小行星上很温暖。根据普朗克黑体辐射定律，我们不难得出这颗小行星上辐射很强的结论。

尤其是K2-18b围绕的红矮星自身温度本来就比较低，散发的热量要比太阳弱的多。K2-18b要想保持合适的温度，就需要保持在和K2-18距离较近的地方。

K2-18b要想有合适的温度，需和K2-18保持较近距离

结果显而易见，离红矮星越近，收到的辐射也就越多。到时候就算人类真的抵达K2-18b小行星，也可能因为强烈的辐射而丧命。

除了辐射可能会很强，K2-18b上的生活可能也不是人类想要的生活。有研究表明，K2-18b小行星已经被潮汐锁定了，这就表明这颗小行星的一面永远都是白天，另一面则是无穷无尽的黑夜。

假设有一天人类真的抵达K2-18b小行星生活，难道要用自己的双腿控制白天黑夜吗？想睡觉了去背光面，要工作了去迎光面，这听起来就很不现实。

潮汐锁定会让行星一面永远有光，一面永远阴暗

而且，如果说K2-18b小行星一直都被主序星潮汐锁定，或许它背对的一面温度会特别低，而另一面则有可能像烤炉一样。从这点来看，K2-18b小行星也不适宜人类移居。

除此之外，目前人类对K2-18b小行星的所有了解都是推测得来的，这颗小行星的实际具体情况我们尚未得知。

万一K2-18b上遍布有毒气体呢？又万一K2-18b地质活动频繁，根本没办法住人呢？

为此我们不难看出，按照现在的科学研究成果推测，K2-18b小行星并不适合人类居住，即使没有辐射不在意白天黑夜，也有可能会有其他的突发状况。

目前的研究成果显示K2-18b小行星并不适合人类居住

假设它适合人类居住，但是到现在我们也没有搬到它上面生活的条件。首先就是目前我们的航天器飞行速度都过慢，要想抵达一百多光年的星体，可能人未到身先死了。

还有就是到现在我们都还没有冲出太阳系，又何谈移民到太阳系外的星球上呢？

人类至今仍没有冲出太阳系

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