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【宇宙科普】40億年前,太陽系存在3個地球,為何現在只剩下一個

沒有永恆的宜居星球

不久前的2020年年末, 美國天眼阿雷西博射電望遠鏡塌了, 這個曾經費盡心力尋找外星文明的大科學設備從此不復存在, 而僅剩的大口徑射電望遠鏡中國天眼, 目前也沒找到外星文明, 目前人類部署在月球和火星上的探測車更是連基本生命都沒發現。

一切的一切都表明, 在目前的太陽系乃至整個可觀測宇宙裡, 地球都是唯一存在智慧文明和海量生命的星球, 且在人類目前能勉強覆蓋到達的太陽系裡, 地球的空間位置和宜居程度也是最好的, 臨近的月球和火星以及太陽系其他星球, 都需要進行長時間改造才能讓人類在上面生存, 所以說「地球是人類唯一的家園」並不是空話。

地球真的是唯一的嗎?

作為宇宙中較為稀有的多行星恒星系, 太陽系在早期就已經具備了今天的基本格局, 但同時作為一顆中等品質的黃矮星,

太陽每隔1.1億年亮度就會增強1%的特性也是客觀存在的。 因此在46億年前的早期太陽系內, 距離太陽第二近的金星還遠沒有今天這麼熱, 距離太陽第四遠的火星也因為磁場還在, 因此也還沒變成今天荒涼的紅色星球。

所以說40億年前, 太陽系至少有三個地球,

當時的金星, 地球, 火星, 有可能演化出三條不同的生命演化之路, 甚至金星和火星上還可能存在智慧文明, 沒準地球生命就是因為金星和火星生命的「避難」才出現的。

目前金星和火星地表的河流沖刷痕跡都證明了, 這兩顆星球也曾被液態水包裹, 就像今天的地球一樣, 但究竟是什麼原因讓金星和火星這兩顆地球的兄弟行星, 從溫暖濕潤宜居變成了今天的生命地獄呢?

金星:溫室效應

在上個世紀, 美國有一位傑出的天文學家兼科普大師叫卡爾.薩根, 就是他向NASA提議要在旅行者系列探測器上安置鍍金圓盤唱片, 也是他說服NASA讓旅行者一號在64億公里之外回眸, 拍下那張著名的「暗淡藍點」

但讓卡爾.薩根奠定天文學家身份的, 是他關於金星溫室效應的研究, 當時美國和蘇聯都向金星發射了大量探測器, 針對傳回的資料, 卡爾薩根認為金星大氣的溫室氣體嚴重超標, 導致熱量被牢牢鎖死在了金星大氣層之下, 因此金星地表才呈現平均溫度464℃且高壓的狀態,

而金星大氣層也憑藉其厚度和濃度, 用高反射率讓金星成為了地球夜空中最亮的星。

在地球上, 二氧化碳等溫室氣體可以被植物吸收排解, 雖然我們尚不知曉金星當年有沒有演化出植物, 但面對由地質結構變化和火山頻繁噴發而釋放的二氧化碳, 植物應該也沒什麼用。

火星:磁場驟減

雖然太空看上去十分空曠,但在人類肉眼看不到的波段,太空就是一個電磁波與高能輻射粒子交雜的「繁忙時空」,而高能輻射粒子基本上就可以被看作是一種直擊DNA的「大絕」,所以核輻射才那麼可怕。

太陽作為太陽系內最大的「核聚變反應堆」,在向外界不間斷輸出光和熱的同時,也在持續發射高能帶電粒子,這些粒子反應到具體到形態上便是太陽風,對於行星大氣來說,太陽風是最可怕的對手,因為它能在日積月累間把一顆星球剝成水星一樣的巖石狀態。

我們腳下的地球之所以能孕育生命,除了宜居帶位置的得天獨厚外,還有賴於地磁場的存在,正是它偏轉了太陽風中的高能帶電粒子,確保了地球大氣層不會被剝離,但相較之下火星的運氣就沒地球這麼好了。

作為首選移民的地外行星,科學家們很早就知道火星現在只有若干個弱磁場,而沒有一個覆蓋全球的強磁場這一事實,但火星的磁場究竟為什麼突然驟減,讓火星從一顆擁有液態海洋的宜居星球,變為一顆荒涼星球呢?

火星:外部撞擊

地球的磁場來自於核心區域的液態鐵類物質流動,科學上把這叫作「行星發電機」效應,而火星的「行星發電機效應」之所以停止,是因為39億年前的一次驚天大碰撞。

6500萬年前地球僅被一顆10公里直徑的小行星擊中,就造成了全球范圍內的物種滅絕,而火星在39億年前曾被一顆直徑2000公里的矮行星撞擊過,威力之大直接把火星內核撞涼了,導致液態鐵停止流動喪失了全球范圍內的磁場,並且還在火星北極留下了一個超級盆地。

地球:命運難測

金星和火星作為地球在太陽系的左鄰右舍,已經先後因為溫室效應和外部撞擊而涼涼了,作為目前太陽系唯一的智慧生命,人類腳下的地球其實也並不安全,日益進步的科技帶來的超級武器,以及可能在地球附近突然出現的小行星,都有可能毀滅地球,或者至少毀滅人類。

就算以上事件都不會發生,10億到20億年後比今天亮度更高的太陽,也會蒸發地球海洋,使其變為一顆荒漠星球。

所以從長遠來看,包括地球在內的所有「宜居星球」其實都不能長久支撐人類文明,到頭來真正穩定的反而是大型太空城,或者同樣具備機動能力和宇宙航行能力的巨型飛船,不考慮流浪地球的話,「星艦文明」才是最終出路。

植物應該也沒什麼用。

火星:磁場驟減

雖然太空看上去十分空曠,但在人類肉眼看不到的波段,太空就是一個電磁波與高能輻射粒子交雜的「繁忙時空」,而高能輻射粒子基本上就可以被看作是一種直擊DNA的「大絕」,所以核輻射才那麼可怕。

太陽作為太陽系內最大的「核聚變反應堆」,在向外界不間斷輸出光和熱的同時,也在持續發射高能帶電粒子,這些粒子反應到具體到形態上便是太陽風,對於行星大氣來說,太陽風是最可怕的對手,因為它能在日積月累間把一顆星球剝成水星一樣的巖石狀態。

我們腳下的地球之所以能孕育生命,除了宜居帶位置的得天獨厚外,還有賴於地磁場的存在,正是它偏轉了太陽風中的高能帶電粒子,確保了地球大氣層不會被剝離,但相較之下火星的運氣就沒地球這麼好了。

作為首選移民的地外行星,科學家們很早就知道火星現在只有若干個弱磁場,而沒有一個覆蓋全球的強磁場這一事實,但火星的磁場究竟為什麼突然驟減,讓火星從一顆擁有液態海洋的宜居星球,變為一顆荒涼星球呢?

火星:外部撞擊

地球的磁場來自於核心區域的液態鐵類物質流動,科學上把這叫作「行星發電機」效應,而火星的「行星發電機效應」之所以停止,是因為39億年前的一次驚天大碰撞。

6500萬年前地球僅被一顆10公里直徑的小行星擊中,就造成了全球范圍內的物種滅絕,而火星在39億年前曾被一顆直徑2000公里的矮行星撞擊過,威力之大直接把火星內核撞涼了,導致液態鐵停止流動喪失了全球范圍內的磁場,並且還在火星北極留下了一個超級盆地。

地球:命運難測

金星和火星作為地球在太陽系的左鄰右舍,已經先後因為溫室效應和外部撞擊而涼涼了,作為目前太陽系唯一的智慧生命,人類腳下的地球其實也並不安全,日益進步的科技帶來的超級武器,以及可能在地球附近突然出現的小行星,都有可能毀滅地球,或者至少毀滅人類。

就算以上事件都不會發生,10億到20億年後比今天亮度更高的太陽,也會蒸發地球海洋,使其變為一顆荒漠星球。

所以從長遠來看,包括地球在內的所有「宜居星球」其實都不能長久支撐人類文明,到頭來真正穩定的反而是大型太空城,或者同樣具備機動能力和宇宙航行能力的巨型飛船,不考慮流浪地球的話,「星艦文明」才是最終出路。

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