得天独厚的地球  1/4太阳系外行星系统可能存在类地行星

得天独厚的地球--苛刻的条件,生命的星球
 科教片《宇宙与人》解说词 文摘

    太阳系一共有9颗行星,其中有4颗巨大的行星,它们都是气体的,这证明宇宙中星球越大,气体越多,因为气体是宇宙的主要物质,但又是活跃的物质,星球小了就抓不住它们。  

    于是,尽管像水星这样的重元素的星球已经在一颗非常好的恒星的附近,但它质量太小,因而抓不住任何气体,所以就不能对恒星的光辉有所筛选,因此在水星这样光秃秃的星球上,生命将遭到无情的杀戮。  

    火星比水星要大一些,它有一层极为稀薄的大气层,但是在火星上生命依然不能裸露,因为这层大气不能阻挡肉眼看不见的高能射线对地表的轰击,我们看到的火星的橙色天空,其实是一个假像,这不是大气,而是被风刮到天上的尘埃,由于火星引力小,自转快,所以风特别大,如果这些尘埃落地,火星的天空就是黑暗的。目前火星没有任何确证为生命的信息。  

    在岩石行星中只有金星和地球非常的相似,它在这个位置,似乎就是宇宙让生命在太阳系的孕育有一个双保险。金星的质量只略比地球轻一点,因此它的物理条件几乎和地球完全相同。当然,它有足够的大气层,但是,令人困惑的是,金星没有蓝天,而是二氧化碳加硫酸的浓雾,它的温室效应制造了一个普遍达到500度的高温世界,非常遗憾,金星没有成为另一个生命的摇篮。金星的状态表明,一个和地球相似的星球也不一定有生命。  

    得天独厚的地球 

    因为太阳对生命的威胁不仅在它的光和射线中,它本身还是一个高温的等离子旋转体,它会产生极强的磁场,在太阳附近的行星都在这个磁场的笼罩之下,这个磁场将会把一些带电的粒子像风暴般甩出来,形成太阳风,由于它们能量极高,将会穿透大气层杀戮生命。  

    对付附带电粒子,则需要一个磁场,而磁场的产生要靠星球的内部热核和自身的旋转,在岩石行星中,火星内部的热核不够大,金星有足够大的热核,但自转太慢,因此它们几乎没有磁场,只有地球,同时具备足够大的热核和较快的自转,从而形成了完整的磁场,这个磁场使太阳风无法侵入地球表面,或许,这就是地球优越于金星的原因。  

    不过,生命在地球上诞生,并不说明地球早期的环境多么好,而大气层和磁场也不会自动地把地球变成天堂,实际上,地球的美丽要靠生命的拓荒。早期地球的二氧化碳比今天多20万倍,也有严重的温室效应,但生命却把二氧化碳当作食物吃掉了,把地球从远古地狱般的情形改造成蓝天白云,二氧化碳变成了它们的尸骨,今天就混合在这些碳酸钙组成的山体当中,被它们自己制造的湿润的气候切割成喀斯特地貌。实际上,动物的骨骼,里面融入的碳酸钙,都是固化的二氧化碳,它们也是另一种形式的喀斯特风景。地球可以说是一个非常出色的处理二氧化碳的生态工厂。  

    如果把金星放在地球的位置上,也许会和地球一样幸运,然而它今天就像一个火窑,没有生命的大气层反而是一个更大的灾难。由此也许证明,生命能够忍受极为苛刻的星球地表环境,却对来自太阳的能量非常的挑剔。而正是这种挑剔,使得即便在地球这样完美的行星上,生命大部分的时间也都躲在海洋里,对陆地望而却步,和40亿年的海洋的生命史比起来,陆地的生命史只有4亿年左右。  

   地球充满活力,是因为地球的旋转,这种旋转保护生命自远古存在并一直推动生物进化到智能文明,但是,今天的智能文明,却并不需要地球旋转得太快,因为过快的旋转所引发的太多的地震、火山或者狂风都会给人类带来灾害。  

    我们运气很好,地球有一颗卫星———月亮。它的质量只有地球的80分之一,但它的引力足以成为一个给地球这个转轮安置的无形刹车,不断给地球的自转减速,在以往的40多亿年里,月球至少使地球自转速度减慢了一半,而月球也随着地球的转速减慢放松了对它的束缚,逐渐地离地球远去,远到当人类出现之后,从地球上看它的表面直径和太阳的表面直径正好吻合,这给人类观测太阳的活动规律,带来极大的方便。  

    由月球造成的海洋潮汐每时每刻都抚摸着陆地,正是这个把小小贝壳推动的力量,亿万年来,亿万次的摩擦,终于使地球的转速逐渐地从每天10个小时的昼夜交替,减慢成24个小时。  

1/4太阳系外行星系统可能存在类地行星

    科学时报电子版 本报讯 美国科学家的一项新研究发现,人类迄今发现的太阳系外行星系统中,可能有四分之一的系统中存在与地球相似的、适宜生命生存的行星。这一数目远远高于以前的预期。

    自1995年以来,科学家已经发现了约100颗围绕与太阳相似的恒星运转的行星,但限于技术力量,目前发现的绝大多数是与木星相似的气态大行星。根据我们对生命的认识,适宜生命生存的行星应当是固态的、能聚集液态水的类地行星。

    1月4日出版的英国《新科学家》杂志报道,美国普林斯顿大学的两位科学家,建立了到2002年8月为止人类所发现的所有太阳系外行星系统的模型,通过计算机仿真研究推测哪些系统中可能存在适宜生命存在的行星。

    由于生命的存在依赖于液态水,一颗适于生命生存的行星与其围绕运行的恒星间距离不能太近也不能太远。此外,巨型气态行星的引力可能使小型类地行星进入不稳定轨道甚至脱离原来的行星系统,因此类地行星还必须离巨型气态行星足够远,才能处于稳定的轨道上。

    通过估算,科学家发现,有四分之一的行星系统有距离合适的稳定区域。从理论上讲,这些区域里有可能存在类地行星。考虑到银河系乃至整个宇宙中恒星数目巨大,这一比例使可能存在生命的类地行星乃至有生命的行星看起来非常多。

    但研究人员说,这只是一个初步估计,有可能上述行星系统中还存在着离母星较远、尚未被探测到的巨型气态行星,它们的引力也会影响稳定区域的存在。

    (王艳红)