太空中能有生命吗?

行星地球和空间

地球,太阳系第三大行星。 这颗蓝色星球是唯一一颗以复杂方式组织生命的星球。 至少,就我们今天所知。 是什么让我们的星球如此独特并适合生命形式的发展?

的概念 宜居带 (也称为星际宜居带)由天体生物学家在上世纪下半叶开发,用于研究行星及其恒星的相互位置和属性如何决定在其他行星和系统上发现地外生命的概率。

艾萨克·阿西莫夫

异地生活的主题,以及有一天居住在遥远而未受污染的世界的梦想,一直令整代人着迷。 宜居带的概念在 1960 年代首次被介绍给公众,这要归功于著名的多产科幻作家 艾萨克·阿西莫夫 以及他关于太空殖民的系列书籍。

更具体地说,“宜居带”一词指的是 恒星周围的空间区域,其中可以找到具有液态水的行星. 水在地球生命发展中的作用对于引起生命发展的第一个生物过程和反应至关重要,以至于很难想象生命不需要这种元素的奇异世界。。

水对我们星球和太空的重要性

水的存在和宜居带的界限取决于行星系统中心恒星的物理特性,例如它产生的能量。. 以我们的太阳系为例:太阳是一颗普通的中型恒星,辐射出巨大的能量。 地球距太阳约 150 亿公里(即 1 个天文单位,即 AU),它接收的这种能量恰到好处,可为生命的发展提供舒适的环境。

离太阳最近的行星(水星和金星)以太阳辐射的形式接收更多的能量,因此对于高度依赖水存在的陆地生物圈中的生物来说太热且不适宜居住。 相比之下,像火星这样的行星距离太阳太远,无法将其地表水保持液态。

火星

太空之外可能有生命吗?

有必要考虑生命的发展(或 类地生命, 因为不可能确定地知道不同类型的存在 太空生活 不是基于碳*) 除了水的存在外,还取决于许多其他因素。 首先, 气氛的存在. 大气在太空中的行星表面施加足够的压力,使水保持在最宝贵的状态,同时允许它通过蒸发和降水(重新)循环。

行星创造大气层以保护其表面和任何生物圈免受陨石撞击、热偏移和破坏性辐射的特性在很大程度上与其质量有关。 在某些情况下,低质量行星不会产生足够的引力来支撑大气层,由氮等轻元素组成,很容易逃脱地球施加的吸引力。

运动也很重要

除了行星的质量、大气的化学成分和到达它的太阳能量(或者换句话说,它与太阳的距离)之外,形状 它的轨道 起着同等重要的作用。 如果围绕恒星的轨道特别偏心,以至于导致其经常偏离宜居带(例如行星到达远日点或近日点时,分别点),则无法保证“宜居行星”的地位比太阳的轨道更远和更近)。

我们太阳系的宜居带宽度在 0,5 到 3 个天文单位之间。 如图所示:对于比太阳质量和亮度更大的恒星,宜居带距离恒星本身更远,因为更多的能量投入行星(确切的数量与距离)。 对于更小、更暗的恒星,如矮星,宜居带离恒星更近。

如果没有太空中的星星,我们会怎样?

恒星也像行星和地球上的生命一样跟随自己的演化,经历变暗、生长或缓慢灭绝的阶段,尤其是在它们存在的开始和结束时。 在这些阶段,宜居带会相应地发生变化。 我们的太阳目前正处于一个稳定的演化阶段,大约已经过了它生命的一半。

从 1950 年代至今,许多位于遥远恒星宜居带的行星(系外行星,或系外行星)已被识别和研究。 这些行星通常比地球更大、质量更大,使我们的天文仪器更容易探测到它们。 随着更精密的仪器和新的搜索技术的发展,越来越多的地球大小的行星被发现。 最近的研究报告说,可能有超过 10 亿颗地球大小的行星围绕着类似太阳的恒星运行。 只在我们的银河系。

火星

太空中的沙漠行星

一类有趣的系外行星是沙漠行星。 这些类型的行星,水资源稀缺,可以在比其他行星更大的星周区域找到,原因有二:1)由于它们没有大量的冰雪(白色表面),它们反射的光较少,可以保持即使在离太阳更远的地方也会有高温; 2) 由于水的蒸发减少,因此温室效应降低,即使在比典型的地球-太阳距离更短的距离内,它也能保持适合生命生存的温度。

然而,由于潮汐加热或放射性衰变等放热过程,液态水可能存在于其他行星上的假设,宜居带的概念受到了质疑。 此外,在不同的温度和压力条件下,水可以与其他元素一起存在于溶液中。 这意味着在宜居带之外会有一些适合生命发展的世界,我们不会在那里寻找它们。

*替代方案包括基于氨或甲烷的生命。

太阳不会永远存在


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