探索银河系宜居带

  • 发布时间:2024-01-30 16:36:13 来源:
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导读 我们的星球位于太阳的宜居带,这是地球表面水可以呈液态的特殊地方。但这并不是我们唯一的特别之处:我们还位于银河系宜居带,即银河系内恒

我们的星球位于太阳的宜居带,这是地球表面水可以呈液态的特殊地方。但这并不是我们唯一的特别之处:我们还位于银河系宜居带,即银河系内恒星形成速度恰到好处的区域。

地球诞生时就拥有生命所需的所有成分——这是大多数其他行星所缺乏的。水作为溶剂。碳具有形成长链并与许多其他原子结合的能力,是一种支架。氧很容易被自由基化,并且可以从一个元素转化到另一个元素,以提供储存和收获能量所需的链式反应。还有更多:氢、磷、氮。有些元素在恒星的中心融合,而另一些元素则仅在更剧烈的过程中产生,例如最大质量恒星的死亡或奇异白矮星的碰撞。

这样一来,太阳就会稳定、长寿,不会出现可能使整个系统淹没在致命辐射中的压倒性太阳耀斑,并提供超过100亿年的生命温暖。较大的恒星燃烧得太亮、太快,它们巨大的引力将其核心的聚变反应加速到疯狂的速度,迫使恒星在短短几百万年内就燃烧殆尽。

而在光谱的另一端则是较小的红矮星,其中一些能够存活10万亿年或更长时间。但这种长寿并不是没有代价的。由于尺寸较小,它们的聚变核心距离表面不是很远,能量的任何变化或波动都会导致巨大的耀斑,消耗掉它们的一半表面,并辐射它们的系统。

最重要的是,我们在银河系中的邻居,位于距中心约25,000光年的大旋臂的一个小分支上,似乎适合生命:银河系宜居区。

由于距离中心太近,任何新兴生命都必须应对无数恒星死亡和爆炸带来的致命辐射的冲击,这是核心狭窄环境的副产品。是的,恒星来来去去,很快就形成了生命所需的大量重元素,但恒星在核心的距离可能要近数百倍。地球已经遭受了一些可能由附近超新星引发的灭绝事件,在那种环境下我们根本没有机会。爆炸会破坏我们的保护性臭氧层,使地表生命暴露在致命的太阳紫外线辐射下,或者干脆完全破坏我们的大气层。

在我们的位置之外,在更大的银河半径处,我们发现了一片荒芜的荒地。是的,恒星出现并在这些郊区过着自己的生活,但它们太远太孤独,无法有效地传播它们的元素灰烬来创造维持生命的混合物。恒星的密度根本不足以支持足够水平的元素混合和回收,这意味着从一开始就很难在那里建造一颗行星。

因此,生命似乎几乎不可避免地会出现在这里,在这个世界上,在这个太阳周围,在银河系的这个区域。没有什么其他地方可以称之为家了。

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