太阳系,浩瀚宇宙中的怪胎,到底有多独特?

发布时间: 2019-12-02 03:49:45 来源: 天文在线 栏目: 科技新闻 点击: 460

在外太空生物学领域,有一件事是非常不清楚的,那就是地球的确切环境对这个世界上智慧生命的形成起到了怎样的作用。这里有各种

在外太空生物学领域,有一件事是非常不清楚的,那就是地球的确切环境对这个世界上智慧生命的形成起到了怎样的作用。

这里有各种各样的问题,

如果把月亮和潮汐去掉,会发生什么?

如果世界上没有板块构造,会发生什么?

生命还会出现吗?

这些都是开放的问题,没有现成的答案。

还有更多这样的问题,但一个新出现的问题是,我们的太阳系本身究竟有多独特?

太阳系,浩瀚宇宙中的怪胎,到底有多独特?

图解:太阳系 图源:astronomy

首先,我们缺少了一类显然很普通的行星,超级地球,在我们的太阳系中并没有这样的例子。

为什么太阳系的内行星质量都如此之小?

太阳系,浩瀚宇宙中的怪胎,到底有多独特?

图解:超级地球想象图。图源:NASA

另一个奇怪之处是,缺少与太阳距离非常近的行星。

我们似乎在宇宙中发现了许多炽热的系外行星,它们的轨道与它们的恒星非常的接近,以至于它们的"一年"在几天内就过去了。事实上,行星似乎经常聚集在它们的恒星附近,而太阳系这里的情况并不是这样。例如,尽管水星离太阳很近,但它仍然需要88天才能绕太阳一周,与一些系外行星相比,这是相当慢的。

太阳系,浩瀚宇宙中的怪胎,到底有多独特?

图解:Kepler-90是一个八行星系统,Kepler-90系统的八个行星离其主星的距离全部小于地球与太阳之间的距离。图片来源:NASA

那为什么没有离太阳更近的行星?

答案可能在于木星在太阳系历史早期的表现。如果康斯坦丁·巴提金(Konstantin Batygin)在2015年发表的一篇论文是正确的话,那么木星与太阳系的第一代行星之间的相互作用可能是混乱的,甚至到了这样的程度:

太阳可能吞没了太阳系内部的地球前体,这些前体物质被四处游荡的木星的引力抛入太阳系,随后被木星所吸引的行星撞击。

太阳系,浩瀚宇宙中的怪胎,到底有多独特?

图解:朱诺号拍摄的木星照片 图源:NASA

为了解释太阳系的现状,木星必须在早期的某一时刻四处迁移。

其主要模型是"大头钉假说",该假说认为,木星在距离太阳大约3.5个天文单位的地方形成,但由于太阳对太阳系中气体和碎片的引力作用,木星向内徘徊到地球当前的轨道附近,但随后与土星发生了轨道共振又向外移动,最后两者都在当前的轨道上稳定了下来。

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图解:卡西尼号拍摄的土星照片 图源:NASA

换句话说,如果土星没有出手相救,木星也可能落入太阳。

如果这一切都没有发生,现在可能就没有地球了,物质会被并入形成一个超级地球行星。

虽然超级地球会更像微型海王星而不是巨大的地球,但满是岩石的巨大地球仍是有可能形成的,并且也可能成为生命立足的理想行星。

但木星和土星对太阳系的另一种影响,对于复杂的生命来说,可能也是至关重要的。

太阳系的早期历史是一场大灾难,行星之间不断碰撞,例如,月球被认为是地球和火星大小的物体(忒伊亚)碰撞后形成的。这样的事情不利于生命的形成。

太阳系,浩瀚宇宙中的怪胎,到底有多独特?

图解:忒伊亚与地球碰撞艺术概念图 图源:Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc

但是,由于木星和土星以及太阳的缘故,太阳系的这一时期结束得相对较快,这有助于清理系统,使系统足够稳定,从而使生命得以出现。

即便如此,由于彗星或小行星撞击而导致的大灭绝还是发生了,而且未来依旧有可能发生,但这样的撞击不足以让地球上的生命彻底“格式化”,它们的出现顶多算是一些挫折。

太阳系,浩瀚宇宙中的怪胎,到底有多独特?

乍一看,这似乎令人沮丧。

我们仅仅是一系列偶然情况的产物,包括气体巨行星和许多其他因素,也许这是银河系中的一个独特的情况。但我想说,或许会有其他的情况甚至比我们的更好,可以允许复杂生命的形成和最终的智力进化。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 甜心菜

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