超级地球的观测

人类自从点开天文观测这一技能后，便不将地球视为唯一观察的对象，而是放眼整个宇宙进行探索。

地外行星在天体观测中时常能引起天文学家的注意，不仅是太阳系外形形色色的星系所带来的观测数据，重要的是人类在未来是否有机会迈向太空深处。前往与地球相似的类地行星，开拓人类的家园。

距地42光年外，天文学家发现了超大型“超级地球”的存在，这让天文学家激动不已，而部分科学家倒是担忧存在高级文明。这颗超级地球是一颗系外行星，大概在恒星HD69380的宜居带内运行，位置在船尾座。

艺术家对HD69380d的渲染图

它的大小和海王星相比没差太多，最小质量预估为12个地球质量，温度为11摄氏度。而它的主星则属于G型恒星，人类每天见到的太阳同属为G型恒星。

HD69380d的恒星历史与太阳相比多出4亿年的历史，后来的观察数据表明，这颗系外行星的质量是地球的17倍，妥妥的一颗超级地球。

科学家对其展开的模拟测试表明，该行星质量过于庞大，不太可能是岩石类型行星。但假设它的周围存在足够大的卫星，又具备足够的大气层和压力，那么液态水和潜在的生命都是可能出现的。从轨道稳定程度来讲，如果卫星和行星之间要想有一个稳定的运行轨道，那么卫星围绕主星的轨道周期与围绕其恒星的轨道周期之间的比率必须小于1/9。

例如行星围绕恒星的周期需要90天，那么行星卫星的最大稳定轨道则小于10天。模拟表明，HD69830d的情况需要有一颗轨道周期为22天的卫星。

如何才能被称为超级地球

这颗于2006年发现的超级地球无疑给天文学家和科学家带来了新启发。而在此后的十多年里，天文学家又陆续发现了更多的超级地球，这些“地球”大小质量不等，但都比地球大，科学家更愿意称其为“迷你海王星”。

一般来讲，超级地球是由它们的质量所定义，不包括温度、成分、轨道特性、可居住性等。由于超级地球的质量较大，因此它们的物理特性与地球相比会出现很大不同。

如果从行星密度模型来讲，超级地球可以分为4种，低密度超级地球，也就是之前提到的“迷你海王星”；中等密度超级地球，其主要成分为水，又或者是更密集的气体层笼罩的气矮星；高密度超级地球则被认为是岩石或金属组成。

以人类文明目前的技术来讲，实地观测显然不现实，科学家也一直在致力于研究超级地球的数据和模型。要说生命维持，从地质活动来讲，超级地球的地质活动比地球更活跃。

这是由于它们的板块更薄，受到的压力更大，因此板块构造更强劲。哈佛-史密松天体物理中心的模型表明，地球本身就是一个“边缘化”的案例，地球内部活动能勉强维持板块构造。

但其他相关研究认为，地幔中的强对流作用会对强重力下的超级地球产生抑制作用，从而限制板块构造。当然，一颗行星要想出现生命，甚至进化出高等文明不仅条件必须满足宜居带要求，而且还挺需要一定的运气。

部分科学家所担心的是，对于这类超级地球来讲，它们如果出现文明，则一定是高级文明。从进化的角度来讲，超级地球所需要的动力远比地球更多，而且进化出的文明会更加强大。

超级地球下的可能

刚才所提到的板块构造是建造星球文明的重要部分，行星的质量有助于保持构造运动。哈佛天文学教授迪米塔尔·萨塞洛夫（“超级地球”一词便是他创造的）认为质量越大的行星内部会更热，地幔的对流会推动板块四处游走。

由于超级地球的地壳相对更薄，因此承受的压力相对更大。这便会导致更快的构造活动出现，换句话来讲就是更多的地震、更多的火山活动以及其他地质剧变。

从环境上来讲，超级地球的生命需要更强大的躯体才能承受这样的变化。另外，对于人类来讲，人类抵抗垂直G力最高可达每秒5G，而同样的情况下在超级地球中会感觉更重，因此超级地球的生命能够承受更强大的垂直G力。

人体G力耐受性

最后则是超级地球的文明发展，科学家目前认为超级地球如果有文明一定是高级文明，而且太空发展会较为极端。部分研究发现，在超级地球中展开太空发射任务会需要更多的燃料。

如果以地外行星开普勒20b为例，它的质量是地球10倍，比地球宽70%。要想满足这里的逃逸速度，则必须达到地球上的2.4倍。质量越大的行星，相应的重力也会增加，太空飞行成本因此成倍增加。

从模拟上来看，假设该超级地球要想发射韦伯望远镜所需要的有效载荷为60000吨。如果超级地球的生命进化成高等文明后，那么这些外星人肯定可以发展出高效的太空飞行的能力。

要是这类文明无法生产出高等科技，不能满足超级地球的逃逸速度，那么他们会比人类更加局限。因此从这方面来讲，超级地球的高级文明一定是极端发展的状态。

相比之下，人类目前的科技在这种假设前提下就显得捉襟见肘。高级文明对人类的未来都是未知数，也许他们是友好的，也许是充满敌意的。不管怎样，这种充满期盼的感觉是人类在宇宙中前行的动力。