在外太空生物學領域,有一件事是非常不清楚的,那就是地球的確切環境對這個世界上智慧生命的形成起到了怎樣的作用。
這裡有各種各樣的問題,
如果把月亮和潮汐去掉,會發生什麼?
如果世界上沒有板塊構造,會發生什麼?
生命還會出現嗎?
這些都是開放的問題,沒有現成的答案。
還有更多這樣的問題,但一個新出現的問題是,我們的太陽系本身究竟有多獨特?
圖解:太陽系 圖源:astronomy
首先,我們缺少了一類顯然很普通的行星,超級地球,在我們的太陽系中並沒有這樣的例子。
為什麼太陽系的內行星質量都如此之小?
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現了許多熾熱的系外行星,它們的軌道與它們的恆星非常的接近,以至於它們的"一年"在幾天內就過去了。事實上,行星似乎經常聚集在它們的恆星附近,而太陽系這裡的情況並不是這樣。例如,儘管水星離太陽很近,但它仍然需要88天才能繞太陽一週,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,Kepler-90系統的八個行星離其主星的距離全部小於地球與太陽之間的距離。圖片來源:NASA
那為什麼沒有離太陽更近的行星?
答案可能在於木星在太陽系歷史早期的表現。如果康斯坦丁·巴提金(Konstantin Batygin)在2015年發表的一篇論文是正確的話,那麼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部的地球前體,這些前體物質被四處遊蕩的木星的引力拋入太陽系,隨後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,但由於太陽對太陽系中氣體和碎片的引力作用,木星向內徘徊到地球當前的軌道附近,但隨後與土星發生了軌道共振又向外移動,最後兩者都在當前的軌道上穩定了下來。
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生,現在可能就沒有地球了,物質會被併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,但滿是岩石的巨大地球仍是有可能形成的,並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,對於複雜的生命來說,可能也是至關重要的。
太陽系的早期歷史是一場大災難,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)碰撞後形成的。這樣的事情不利於生命的形成。
圖解:忒伊亞與地球碰撞藝術概念圖 圖源:Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc
但是,由於木星和土星以及太陽的緣故,太陽系的這一時期結束得相對較快,這有助於清理系統,使系統足夠穩定,從而使生命得以出現。
即便如此,由於彗星或小行星撞擊而導致的大滅絕還是發生了,而且未來依舊有可能發生,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,可以允許複雜生命的形成和最終的智力進化。
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. 甜心菜
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