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 人,栖居在银河


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2006-07-26

   

  陈育和/文

  俄罗斯的宇航天文学之父齐奥尔科夫斯基曾说:“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里,开始他们将小心翼翼地穿出大气层,然后去征服太阳系。”虽然从条件上看,太阳系中只有地球适合人类居住。不过,人类文明的历程还如此短暂,因此我们有理由相信,齐奥尔科夫斯基的话是会实现的,太阳系的各大行星都将成为人类未来的居住地;我们甚至还可以畅想,只要人类不被自己的原子弹毁灭,总有一天,人类将冲出太阳系,在银河系的广阔“原野”上寻找自己的梦中家园。银河系中可有人类理想的栖息之所?

  金属,丰富的金属!

  未来人类的银河系家园应该满足什么条件呢?出乎一般人的意料,我们首先需要的不是空气和水,我们首先要寻找金属!

  一个气体组成的星球显然不能促进复杂的生命出现和繁衍,类地行星才是我们的理想家园。在太阳系中,土星和木星属于巨行星,却是气体和液体的世界,难以定居其上,只有地球以及火星、金星这样的岩石星球才容易落脚。为什么行星会有如此大的区别呢?本质原因就在于它们所含有的元素不同。金属元素越多,越容易形成类地行星。所以那些适合人类居住的岩石星球,都是在形成的时候,有足够的金属尘埃积聚成形。

  银河系中哪里的金属元素比较多呢?其实,比氢和氦重的所有元素是由恒星合成的,特别是那些质量巨大的恒星 (超过我们的太阳10倍),当它们都在猛烈的爆发中消亡时,这种爆炸就象一个巨大的化工厂发生爆炸,产生出的金属元素四处飞溅,成为未来行星形成时的原材料。

  可惜,在巨大恒星爆炸地附近居住,实在太危险了。恒星的爆炸足以摧毁一个太阳系,何况脆弱的生命。因此,找到金属并不足以让人类立即动身,还需要仔细选择合适的星际位置,找到那些金属丰富,却又相对来说距离恒星爆炸威胁比较远的地方。

  银河中的适居带

  近年来,一些科学家努力寻找银河系中适合生命生存的场所,他们提出,在银河系中应该存在一个最适合生存的“环状适居带” ,那里的恒星能让周围类地行星表面上的液体水可以存在数十亿年。此外,适居带还应该满足下面一些条件:那里有大量的拥有行星的恒星存在;那里能够躲避致命的超新星爆发;那里星系演化相对安宁,有充足的时间让多细胞的生命演化。

  根据现在的天文学研究,紧贴着银河的中心稍微靠外一点,有一个狭窄的环状薄盘区域,这个区域的半径大约是2.5万光年。随着银河系的演化,这一个区域逐渐变得宽大,使得这里受超新星爆发的威胁越来越弱,这个银河系中的薄盘就是人们要寻找的环状适居带。

  我们的太阳系是否处于这个适居带中呢?令人惊讶,太阳系论条件并不是生命居住的最好场所,太阳系正处于银河的中心和外层的大星盘之间,最适合孕育复杂生命的行星位于更靠银河中心的地方,以银河系半径为基准考虑,银河系适居带比地球距银心近10%。所以从理论上,那里复杂生命会比地球上更早出现,因此平均的存在年限会比地球上的复杂生命年长大约10亿年。

  这个事实引发了天文学家的遐想,太阳系并不是产生和繁衍生命的最好场所,却诞生了人类这样具有发达科技的智慧生命,那么在银河系适居带中,也许有更多的智慧生命存在!从理论上讲,他们那里的岩石星球更丰富,可供选择的居住地也更多。

  适居带的结局

  既然彼岸如此诱人,人类未来干脆移居到银河系适居带居住如何?这倒是个不错的计划,不过需要尽快执行,因为适居带会消失!

  银河系处于不断的演化之中,在适居带中的金属元素有逐渐积聚,形成更大行星的趋势,最终那里将不会有类似地球大小的行星,巨行星从重力等角度都不适合人类居住。而且,由于银河系到了演化后期,恒星的诞生率越来越少,因此星体爆发就逐渐减少了,导致可利用形成行星的金属元素也减少,行星的产生会趋于停止。这样,银河适居带将会逐渐变窄,这对于那个区域生命的出现,无论从时间上,还是空间上,概率都减少了。从居住的角度看,对人类也越来越没有吸引力。

  尽管未必会真的移居环状适居带,我们还是可以利用太空望远镜观察那个区域,因为那里是银河系外星生命最可能出现的位置。既然条件不如适居带的太阳系都能孕育出智慧生命,我们理应相信,距离我们不远的银河系其他地方,有外星人存在。

    [《大科技》]

 

 

 

 


 

   

 

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