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星系間的“彗星交換”或使生命在銀河系中普遍存在

2019/8/20 8:34:51 來源:新浪科技 作者:葉子 責編:阿迷

據(jù)國外媒體報道,近期一項研究指出,過去無數(shù)年來,生命有過許多次散播到銀河系各處的機會,而地球便是關(guān)鍵分散點之一。

在過去的46億年里,太陽在宇宙中做隨機運動時,曾多次靠近其它恒星。美國科羅拉多州公司Pioneer Astronautics董事長、該研究的主要作者羅伯特·祖布林(Robert Zubrin)指出,在這種“親密相遇”過程中,在行星系外圍運動的彗星便可能被撞離原來的系統(tǒng),朝另一顆恒星飛去。

祖布林發(fā)現(xiàn),這種“彗星交換”事件可能是地球多次物種大滅絕的始作俑者。但從大范圍來看,該現(xiàn)象其實有可能為生命提供了一定協(xié)助,幫助它們跨越“太空之?!?,從一座“小島”遷移到另一座“小島”上。

“過去35億年來,也許正是這種機制把生命送到了地球上,也將地球生命送到了宇宙各處?!弊娌剂直硎荆爸灰唵瓮馔埔幌?,假設(shè)每個行星系都會發(fā)生這種事情,那么生命在銀河系中也許十分普遍?!?/p>

這一結(jié)論的計算依據(jù)十分簡單直接,考慮了太陽附近宇宙中的平均恒星密度(約每立方光年0.003顆恒星)、太陽相對該恒星域的運動速度(約每小時3.6萬公里)、以及銀河系中的恒星構(gòu)成情況(約75%為體積較小、光芒黯淡的紅矮星)。

祖布林還假設(shè),其它行星系外圍也泊有大量彗星,就像太陽系的奧爾特云一樣。奧爾特云的規(guī)模究竟有多大,我們還不清楚。據(jù)估算,它的最外圍到太陽的距離介于3萬至10萬個天文單位之間(1個天文單位為地球到太陽之間的平均距離,約合1.5億公里)。

祖布林采納了一個較為保守的估計值,將奧爾特云的半徑定為4萬天文單位,然后用這一數(shù)據(jù)估算其它類型恒星的奧爾特云半徑。例如,紅矮星外圍的彗星環(huán)繞半徑可能約為2萬天文單位。

目前還不清楚奧爾特云中究竟有多少彗星。祖布林采納了一個被頻繁提起的估測值:1萬億顆,密度約為每千立方天文單位4顆彗星。

祖布林的計算結(jié)果顯示,只要距離達到10天文單位以內(nèi),太陽的引力就能捕獲另一顆恒星奧爾特云中的天體。因此,每次太陽與其它恒星近距離接觸時,都可能有大量彗星被太陽捕獲。假設(shè)太陽來到了距另一顆恒星2萬天文單位以內(nèi)的地方,太陽就會在該恒星的奧爾特云中開鑿出一條寬約2萬天文單位的痕跡,可能會在此過程中捕獲2.5萬個天體(前提是假設(shè)其它恒星的奧爾特云密度也和太陽一樣,同樣為每1000立方天文單位4顆天體)。

接下來,這些被太陽捕獲的天體便會受到太陽引力吸引,飛向太陽系內(nèi)部。而太陽系奧爾特云中的部分天體也會被另一恒星捕獲,朝相反方向飛去。

“由這些外來天體引發(fā)的沖擊無疑將主要落到氣體巨行星上?!弊娌剂衷诮衲炅掳l(fā)表在《國際天體生物學期刊》上的研究報告中寫道,“但由于太陽每次都會捕獲大量天體,地球這樣的星球也可能受到波及?!?/p>

恒星大小不同,能夠捕獲的天體數(shù)量也不同,因為恒星引力大小由質(zhì)量決定。例如,紅矮星質(zhì)量約為太陽的30%,就必須將距離縮小到3天文單位以內(nèi),才能捕獲其它恒星奧爾特云中的天體。

祖布林利用所有這些信息(還包括其它信息),計算出了恒星近距離相遇的發(fā)生頻率、以及相應(yīng)的后果。計算結(jié)果可謂相當驚人。他發(fā)現(xiàn),在過去的460億年中,每隔10億年,就會發(fā)生約47起恒星間的近距離接觸,其中約一半都有紅矮星的參與。這樣算下來,相當于每隔2100萬年,就會發(fā)生一次恒星相遇事件。

最后這個數(shù)字非常接近地球上物種大滅絕的周期——物種大滅絕似乎每隔2000萬至4000萬年就會發(fā)生一次??茖W家之前就曾提出,彗星撞擊可能是造成這些物種死亡的罪魁禍首,并提出了能讓彗星定期沖向地球的可能機制。

例如,一些研究人員提出,太陽可能有一顆尚未被我們發(fā)現(xiàn)的伴星,名叫“涅墨西斯星”,每隔2600萬年左右就會沖撞一次奧爾特云。還有人認為,這種不穩(wěn)定因素是由銀河系中的一片暗物質(zhì)引起的,太陽可能會定期從這片暗物質(zhì)中穿過,并受其影響。

但祖布林的研究指出,來自外星系的彗星才是造成這些物種滅絕的主要原因。他的計算還顯示,太陽系會通過這種彗星“轟炸”,頻繁地與其它行星系交換物質(zhì)。例如,彗星撞擊揚起的塵??梢栽陉柟獾膲毫ν苿酉拢悦啃r10.8萬公里的時速向外飛行,比兩顆恒星近距離交會時的相對速度還要快。

這意味著微生物也許可以借助這一過程,從太陽系躍遷到擦肩而過的另一行星系中。并且這個過程發(fā)生得很快,在有害的深空輻射中的暴露程度有限。(生命可能從一個星球移動到另一個星球的理論名叫“泛種論”,有幾種不同的版本。如一些科學家認為,地球生命是由外星智慧生命有意‘播撒’的種子,這一概念名叫“引導性泛種論”。)

“不僅如此,就算被噴射出的物質(zhì)沒能命中擦肩而過的行星系,也會被原行星的奧爾特云捕獲?!弊娌剂謱懙?,“部分物質(zhì)(如含有微生物的塵埃顆粒)在奧爾特云的冰凍環(huán)境中、以及有效的冰層保護下,可以儲存很長時間,直到下一次與另一個行星系相遇,再被釋放出去、遷移到新的行星系中?!?/p>

太陽的質(zhì)量大于銀河系中90%的恒星,因此我們的奧爾特云規(guī)模在銀河系中也居于前列。這就意味著,我們在與其它恒星相遇時大多處于主導地位,發(fā)往其它行星系的彗星比自己接收到的多三倍左右。

對天體生物學家、以及希望存在外星生命的人來說,這些研究結(jié)果頗令人激動?!般y河系已經(jīng)四處埋下了生命的種子,并且它們的來源可能就是地球?!弊娌剂直硎?。

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關(guān)鍵詞:彗星,地球,生命

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