第一章:独特的地球

地球是否独特?对我们来说确实如此,放眼整个太系没有一颗行星及其卫星能让我们直接居住,并且也没有直接证据表明那些地方存在生命。

1.地球的位置处在宜居带内,所谓宜居带就是在恒星系中一个狭窄的轨道区间,而且宜居带更具恒星的大小的不同,距离母恒星远近也会变化。在这个区域内的行星离母恒星的位置不是太近也不太远,星球表面的温度当然也就不太热也不太冷。换句话说就是这里的水能保持为液态。液态水的存在对生命无比重要,目前已知最早的生命出现在海洋中,因为液态水是一种很好的溶液,有机分子在内可以溶解重组,为小分子合成大分子提供了平台。当然没有水也不代表不可能孕育生命,只是就我们的认知来说,要演化出复杂大型的生物是离不开水的。

2.而且我们太阳系在银河系中的位置也刚刚好,如果太靠近银河系中心,那会受到来自核心区域星系级黑洞的辐射,前段时间第一张黑洞照片拍摄对象就是离我们约xxx光年外的室女座的xx星系的核心黑洞,它的质量是我们太阳的xx倍,因其活动剧烈所以被我们选做拍摄目标,难以想象在其附近的恒星系统会收到多高频率的辐射。在电影星际穿越中,他们第一个造访的有着超高海浪的星球就位于黑洞不远处,要不是导演硬要他们下去看看,一般有常识的天文学家都不会把它作为人类火种的延续地。而处在银河系边缘的话可能重元素丰度不足,我们生活日常所见的很多元素一些来自宇宙大爆炸,比如氢、氦、锂,之后的元素一直到铁元素大多都是恒星内部合成的,而更重的元素基本来自大质量恒星死亡后产生的超新星爆发。所以越靠近银河系边缘,恒星的数量也会相应减少,就行披萨饼上好吃的馅料都集中在当中一样,边缘星球的元素丰度也会较内部少,所以那些星球上的金价一定更贵,这将是一条很好的宇宙贸易线路。

3.我们还有用个巨大的卫星-月球,月球不光帮我们挡了很多子弹(小行星的撞击)同时也稳定的地球的自转。看看整个太阳系有卫星的行星们,他们和自己卫星个头都相差悬殊,水星金星没有卫星,火星有两颗卫星个头太小都不是规则的球形,科学家认为这两颗卫星是来自火星和木星间的小行星带,被火星引力捕获而成为其卫星。木星是曾经的卫星之王,最近卫星的数量被土星超越,但论个头来说木星的几个卫星在太阳系中数一数二,木星第三颗卫星的个头比水星都大,直径为xxxx公里,但也只是木星直径的30分之一。而月球的直径是xxxx公里都赶上地球的四分之一了,如此超大个头的卫星使得天文学家们认为月球并不像其他卫星那样形成,即由行星的多余物质聚合形成或者是捕获路过的天体。现在主流认为太阳系形成初期有个个头接近火星的天体撞击原始地球,大量物质抛射如太空最后在引力作用下合并形成了月球。有着超大个头的月球除了能帮地球吸引一些小行星的撞击外,还能帮助维持地球的自转轴稳定,我们想象一个旋转的陀螺,陀螺的自转轴并不是稳定一个方向。据天文学家计算火星的自转轴曾经倾斜角度达到45度,而目前的倾斜角度和地球近似,这使得火星当时的气候更为极端而且气候处于不稳定的状态。而月球的存在使地球自转轴倾斜角稳定在23度左右。这个稳定的倾斜角度,让地球上产生了四季交替。当倾斜角度达到45度时,科学家推测火星北半球的冬天时,冰雪能覆盖接近赤道。

4.在太阳系外侧是的巨行星们,它们也能帮地球清理飞向太阳系内圈的小行星们,1992年苏梅克列维九号彗星在飞掠木星时不小心靠的过近,被其引力撕扯成20多块小碎片,1年后20个碎片像一组列车迎头撞上了木星,当时正在飞向木星的探测器-伽利略号近距离拍摄了该事件。人类也第一次目睹了地外天体被彗星撞击。其中最大的一个碎片直径约x公里,撞击的痕迹在木星上保存了x个月,最大的撞击痕迹的尺寸相当于整个地球大小。试想下这个小行星如果撞击的是我们地球,那将是第六次生物大灭绝事件。

5.我们的恒星-太阳在恒星家族里算是小个子,它的绝对星等只有4.83,这个亮度的恒星在城市的夜空很难被观测到。但正是因为它的个头,使他能稳定燃烧近100亿年,在夜空中那些呈蓝白色的恒星们,个头都比我们的太阳大得多,但他们只能在这洋的状态停留10亿-1亿年有些甚至只能稳定燃烧几百万年。如果把我们的太阳的年龄压缩成100岁,那些明亮的蓝白色恒星们有的只能活几天。那就算他们的星系中有个环境适宜的行星,那也不够时间演化出复杂的生命。

那有群比我们太阳个头更小的恒星-红矮星,那他们周围是不是更适合演化出生命呢?从时长上来说确实有可能,这些恒星寿命可以长达数千亿岁,以至于宇宙至今还没有一颗红矮星寿终正寝。但它们个子虽小可脾气暴躁,他们有着更频繁的耀斑活动。在其周围的行星要有足够强的磁场才能保护自己脆弱的大气层。

6.这里要提一下磁场对生命的保护,越来越多的证据显示,火星这颗火红的星球曾今也有着液态的湖泊和海洋,曾今也有蓝天白云。但因为受限于个头因素,其地核慢慢冷却,伴随着内核的冷却,磁场也慢慢消失。强烈的太阳风可以长驱直入直接和大气分子接触,一点一点将其从火星表面带走。随着大气层的减小,大气压也随之降低,就像我们去往气压较低的高原时会发现水的沸点也随之降低。液态水随着气压的降低的同时越来越容易蒸发,最后被太阳风带走去了太空。最终火星的地表再也无法寻找到液态水的痕迹。没有了大气层,高能宇宙射线如入无人之境,肆意轰击着火星的地表。这也对今后移民火星提出了一个严重的考验,如何让登陆火星的第一批先驱者远离这些高能射线的威胁,选择地下基地是个可行的方案之一。而地球的磁场能将太阳的高能粒子带到两极地区,我们欣赏的极光就是这个现象的产物。

这六大因素为我们提供了宜居的生存环境,所以你是不是觉得生命的出现是个奇迹,那我们看看能否找到类似的恒星系统甚至是找到地球2.0。

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