在外太空生物學(xué)領(lǐng)域,有一件事是非常不清楚的,那就是地球的確切環(huán)境對這個世界上智慧生命的形成起到了怎樣的作用。
這里有各種各樣的問題,
如果把月亮和潮汐去掉,會發(fā)生什么?
如果世界上沒有板塊構(gòu)造,會發(fā)生什么?
生命還會出現(xiàn)嗎?
這些都是開放的問題,沒有現(xiàn)成的答案。
還有更多這樣的問題,但一個新出現(xiàn)的問題是,我們的太陽系本身究竟有多獨特?
圖解:太陽系 圖源:astronomy
首先,我們?nèi)鄙倭艘活愶@然很普通的行星,超級地球,在我們的太陽系中并沒有這樣的例子。
為什么太陽系的內(nèi)行星質(zhì)量都如此之小?
圖解:超級地球想象圖。圖源:NASA
另一個奇怪之處是,缺少與太陽距離非常近的行星。
我們似乎在宇宙中發(fā)現(xiàn)了許多熾熱的系外行星,它們的軌道與它們的恒星非常的接近,以至于它們的"一年"在幾天內(nèi)就過去了。事實上,行星似乎經(jīng)常聚集在它們的恒星附近,而太陽系這里的情況并不是這樣。例如,盡管水星離太陽很近,但它仍然需要88天才能繞太陽一周,與一些系外行星相比,這是相當慢的。
圖解:Kepler-90是一個八行星系統(tǒng),Kepler-90系統(tǒng)的八個行星離其主星的距離全部小于地球與太陽之間的距離。圖片來源:NASA
那為什么沒有離太陽更近的行星?
答案可能在于木星在太陽系歷史早期的表現(xiàn)。如果康斯坦丁·巴提金(Konstantin Batygin)在2015年發(fā)表的一篇論文是正確的話,那么木星與太陽系的第一代行星之間的相互作用可能是混亂的,甚至到了這樣的程度:
太陽可能吞沒了太陽系內(nèi)部的地球前體,這些前體物質(zhì)被四處游蕩的木星的引力拋入太陽系,隨后被木星所吸引的行星撞擊。
圖解:朱諾號拍攝的木星照片 圖源:NASA
為了解釋太陽系的現(xiàn)狀,木星必須在早期的某一時刻四處遷移。
其主要模型是"大頭釘假說",該假說認為,木星在距離太陽大約3.5個天文單位的地方形成,但由于太陽對太陽系中氣體和碎片的引力作用,木星向內(nèi)徘徊到地球當前的軌道附近,但隨后與土星發(fā)生了軌道共振又向外移動,最后兩者都在當前的軌道上穩(wěn)定了下來。
圖解:卡西尼號拍攝的土星照片 圖源:NASA
換句話說,如果土星沒有出手相救,木星也可能落入太陽。
如果這一切都沒有發(fā)生,現(xiàn)在可能就沒有地球了,物質(zhì)會被并入形成一個超級地球行星。
雖然超級地球會更像微型海王星而不是巨大的地球,但滿是巖石的巨大地球仍是有可能形成的,并且也可能成為生命立足的理想行星。
但木星和土星對太陽系的另一種影響,對于復(fù)雜的生命來說,可能也是至關(guān)重要的。
太陽系的早期歷史是一場大災(zāi)難,行星之間不斷碰撞,例如,月球被認為是地球和火星大小的物體(忒伊亞)碰撞后形成的。這樣的事情不利于生命的形成。
圖解:忒伊亞與地球碰撞藝術(shù)概念圖 圖源:Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc
但是,由于木星和土星以及太陽的緣故,太陽系的這一時期結(jié)束得相對較快,這有助于清理系統(tǒng),使系統(tǒng)足夠穩(wěn)定,從而使生命得以出現(xiàn)。
即便如此,由于彗星或小行星撞擊而導(dǎo)致的大滅絕還是發(fā)生了,而且未來依舊有可能發(fā)生,但這樣的撞擊不足以讓地球上的生命徹底“格式化”,它們的出現(xiàn)頂多算是一些挫折。
乍一看,這似乎令人沮喪。
我們僅僅是一系列偶然情況的產(chǎn)物,包括氣體巨行星和許多其他因素,也許這是銀河系中的一個獨特的情況。但我想說,或許會有其他的情況甚至比我們的更好,可以允許復(fù)雜生命的形成和最終的智力進化。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. 甜心菜
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