行星如何才气拥有生命?剧烈的小行星和彗星撞击,且数量必须刚恰好

文章作者:治理一号 | 2019-11-08
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NASA绘制的小行星撞击行星的示意图。
 

  北京时间11月8日消息,据外洋媒体报道,由于咱们尚未发现任何外星生命,目前还不确定一颗行星有须要具备哪些要素、才气支持生命存在,但咱们能够做出一些合理料想:外星生命也许需求水、碳,足够的光照和热量、但又不能太热;引力不能太大,还应该有大气层。

  但一项最新研究提出了另一条要素:剧烈的小行星和彗星撞击,且数量有须要刚恰好。

  当某个体积较大的天体撞上一颗星球时,会发作两件事:一、该天体上的物质会被添加到行星质量中;二、碰击区域周围的部门大气层会散逸到太空中。若碰击足够剧烈(如导致月球形成的那一次),甚至连行星另一端的大气都市被剥去一部门。但一颗行星要想成为生命的家乡,就必须经受一些碰击的“洗礼”,这类行星最好属于中等水平,即能招引足够多的大型碰击,又不至于太多、以致于失去大气层。

  这是因为行星大气中必须有一些“挥发性物质”、才有可能孕育出生命。挥发性物质是指能够在低温下欢悦的化学物质,如水和二氧化碳等,我们已知的一切生命都需求一定的水和碳才气存活,科学家认为,因为这些化学物质的特性,世界中任何地方要想泛起生命,它们都必不行少。

  但并非一切行星开始时都有满足浓度的挥发性物质。恒星年青的时分会比后期亮堂得多,这些热量足以将宜居带中的一切浮尘都烤得焦干,而这些飘浮的灰尘组成行星之后,就需要从别处获得这些挥发性物质,换句话说,它们必须与一些体积较大、在宇宙中四处“游荡”的天体相撞才行。

  研究人员发现,中等巨细的天体最适合为行星提供挥发性物质、同时不至于剥除它们的大气层。直径介于20米到1公里之间的小行星与彗星可以为行星提供许多挥发性物质,且给行星添加的大气比带走的要多,体积逾越这一规模的天体则恰好相反,往往会使行星损失许多大气。

  有人可能会拿导致月球组成的那次巨大碰击来质疑这种说法,但这种事情极为稀有,用不着担忧,而且,虽然这种碰击可以改变大气的身分,但并不会将行星大气层彻底剥除。

  这篇论文中最重要的定论是,体积较小的“M类”恒星(最常见的一类恒星,亮度较暗、无法通过肉眼视察,其间许多是红矮星)并不适合支撑生命存在,这一定论具有重大意义,由于咱们发现的许多或许宜居的系外行星都是围绕这类恒星旋转的。

  由于M类恒星亮度较低,比力于太阳,其宜居带必须离恒星更近,例如,围绕M类恒星旋转的类地行星可能要到达水星的方位、才气取得足够的光照,更糟糕的是,在这样一颗体积和质量较小的恒星近旁,小行星和彗星的航行速度会快得多,对行星的撞击也会更强烈,会造成行星大气的大量丢失。

  这对M类国际的生命而言是个坏消息,但导致M类国际不宜居的原因还不止这一点,除了星际风和过于靠近母星之外,另有许多要素会导致坐落M类矮星宜居带中的行星无法拥有大气层。

  那么,M类世界是否完全无望了呢?也纷歧定。等詹姆斯·韦伯太空望远镜发射之后,咱们就可以经过实际视察来解答这一问题了。咱们知道,围绕M类矮星旋转的行星如果温度略微高一点、体积大一点,简直是具有稠密的大气层的,但这对宜居行星来说仍然是个问题:它们能否具有地球这样较为淡薄的大气、而不是金星那样无比稠密的大气呢?

  论文中着重,许多定论都是建设在不确定性基础之上的:生命是在那边形成的?其它行星系与太阳系的类似度有多高?这篇论文的盘算历程简直存在许多“庞大问题”,但它们泛起出的全体趋势很有意思、而且很可能具有重要意义。地球开始的大气层很是稠密、且富含氮气,但在撞击历程中损失了大部门,而论文作者也在他们的模型中提出,彗星和小行星撞击也许影响了地球、火星和金星的大气组成。

  研讨人员讲明,未来他们还需进一步剖析怎么使用此次研讨结论解说太阳系的组成、尤其是剧烈天体撞击在太阳系中起到的效果。

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