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没有太阳,也能孕育生命!流浪行星或许暗藏生机,证据就在太阳系

我们总说,太阳是万物之本,没有太阳就没有生机勃勃的地球。不过,最近的一项研究表明,似乎生命的出现未必要有恒星。

这样的想法看似有些大胆,但绝非科学家信口胡说。实际上,只要在我们的太阳系内,我们就可以找到证据。

(图片说明:土卫六非常有希望孕育生命)

宜居的卫星

经常读我的文章的朋友们应该知道,科学家心中太阳系最有可能孕育地外生命的天体,绝不是月球或者火星,而是太阳系的几颗卫星——木卫二、土卫二以及土卫六。

这里面,土卫六的情况比较特殊,它的表面可能有大量的有机物湖泊,虽说是液体,但温度非常低。如果能够孕育生命,那可能是另外一种形式的生命,与地球生物不太相同。

而木卫二和土卫二就不同了,如果它们真的孕育了生命,即使不同,但形式上或许和地球生物类似。因为它们所拥有的,就是和地球一样的液态水形成的海洋 。

(图片说明:土卫二)

由于距离太阳非常遥远,木卫二和土卫二表面的温度都非常低,最高也远远不到-100℃。如果你来到这两颗卫星上,会看见死寂的冰封世界。但是,在它们的表面之下,却隐藏着地下的液态海洋,甚至储水量可能都超过了地球。

表面如此寒冷的卫星,为何能够在地下拥有适宜的温度呢?

冰封世界的海洋

这是因为在公转的过程中,它们会受到行星提供的潮汐力变化。这种潮汐力不断地拉伸和挤压卫星内部的物质,导致这些物质始终能够保持一定的能量,最终将能量转化为热量,溶解了地下的水冰。

(图片说明:木卫二拥有一个地下液态海洋)

同样是在这种能量之下,更深处的熔岩可能也会在海底喷发出来,形成海底热液。这种热液含有一些可供一些特殊生物进行能量转化的化学物质,从而支持生命生存。在我们的地球海底,就有这样的海底生物。

你会发现,根据这样的机制,这样的生物并不需要阳光,就能够出现,而且活得很好。

那么,相同的机制,是否有可能在系外卫星上也上演呢?

流浪行星及其卫星

(图片说明:系外卫星假想图)

答案是肯定的,或者说我们目前找不到什么理由来推翻这样的猜测。诚然,在拥有宿主恒星的系外行星周围,可以有这样的系外卫星。既然不需要阳光,那么即使是没有宿主恒星的流浪行星,也可以给自己的卫星提供能量,从而作为孕育生命的保障。

诚然,以这样的方式孕育生命,比地球上孕育生命要更加困难。但如果基数足够大,那么即使是小概率事件,也有可能真实发生。那么,银河系内,到底有多少这样的流浪行星呢?

说起来,流浪行星的寻找确实非常困难。目前发现的系外行星,基本上都是靠它们与宿主恒星之间的相互作用来寻找的。对于流浪行星,这样的手段就行不通了。再加上它们本身不发光,就更难观测到了。

(图片说明:微引力透镜效应可以找到流浪行星)

目前来说,比较行得通的方法,就是流浪行星产生的微引力透镜效应,也就是凭借其质量对遥远天体的光线造成扭曲,从而被我们发现。根据现有的研究,科学家认为,银河系中流浪行星非常多,如果要求它们的质量和木星相似,那么数量应该和恒星数量差不多,也就是至少1000亿颗!

虽然目前我们并没有真的观测到这些流浪行星周围的系外卫星,但考虑到太阳系内广泛存在的卫星,我们推测存在“流浪行星卫星”的情况也是合情合理的。接下来的问题就是,这样的卫星需要满足什么样的条件,才能够实现孕育生命这种极小概率的事件呢?

系外卫星上的水资源

(图片说明:流浪行星)

智利康塞普西翁大学的天文学家Patricio Javier Ávila最近带领着一支科学家团队进行了一次模拟,试图寻找生命的可能。

他们设定,流浪行星的质量要达到木星的级别,也就是属于气体巨星。而它周围的卫星也要满足相对比较苛刻的条件,比如质量和地球差不多,还要拥有自己的大气层,同时大气中90%的部分是二氧化碳,10%是氢气。

(图片说明:系外卫星上可能真的有水)

为何要是这两种气体呢?首先是它们比较简单,尤其是氢,宇宙中含量非常丰富。其次,在宇宙辐射的作用下,它们是有机会产生化学反应,形成水的。在这种情况下,能够产生的水量将是地球海洋的1/10000,不过在大气中的含量将会比地球大气层高出100倍。根据研究人员的分析,这样的含量已经足够孕育生命了。

如何让这些水保持液态,是问题的关键。首先是大气中高含量的二氧化碳,它可以产生温室效应,尽可能减少行星热量的散失。而旁边像木星一样巨大的行星,也会给这颗系外卫星提供强大的潮汐力,这是为水的保温提供主要能量的来源。在这种情况下,系外行星就能够拥有稳定的液态水了。

(图片说明:流浪行星和系外卫星)

虽然这样的条件确实有点苛刻,但至少概率不是0,这就已经很好了。

研究人员在论文中指出:“系外卫星表面水的出现,再加上大气层的作用使其保持在熔点以上,为前生物化学的进行提供了基础。有了这些保障,如果轨道的参数也能够稳定在确保潮汐力能够持续加热的条件下,只要水能够形成,就可以在整个系统演化过程中保持液态,为生命的出现创造绝佳的环境。”

这样的发现,让原本我们认为绝不可能出现生命的地方重现了生机,增加了银河系内出现生命的可能,这对于我们来说无疑是一个好消息。

(图片说明:《流浪地球》情节)

与此同时,这或许也给了我们一个“借鉴”。如果未来真的上演《流浪地球》的剧情,或许我们可以带着木星一起流浪……

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