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星际来客:孕育地球与生命?

2019-09-03岑夫子

科学之谜 2019年8期
关键词:银河系流浪汉星际

岑夫子

大家知道不知道,我们的“母亲”地球不完全是土生土长的太阳系“子民”,她的“种子”来自于太阳系之外,是太阳系代孕的别人家的孩子。

这是最近一项研究得出的结论。该研究表明,银河系应该充满像奥陌陌那样自由移动的星际岩石。尤其值得一提的是,它们在行星形成过程中可能起到过非常重要的作用。

“星际流浪汉”是播种机

关于行星的形成,传统观点认为,它们形成于恒星周围由气体和尘埃组成的一个叫“原恒星盘”的圆盘。但一些观察表明,行星形成的速度似乎比理论预测的要快得多。

像奥陌陌这样的星际天体可能是解决这个问题的关键。据估计,在我们银河系,每立方光年应该有大约29万亿个类似于奥陌陌的星际天体。它们是被其原先所在的“太阳系”抛出后,成为“星际流浪汉”的。它们块头相对较小,移动又快,所以不容易被察觉。这就是为什么我们迄今为止只看到一个的原因。

最近,有两位欧洲科学家提出,如果这些星际岩石被另一个正在形成恒星和行星的原恒星盘俘获,它们可能就会在行星形成的过程中起到关键作用。这些“星际流浪汉”因为块头较大,引力较强,可以利用自身的引力吸聚周围的尘埃、氣体和岩石,最终使自己变成一颗行星。它们好像为行星的成长提供了一颗种子,从而大大加速了行星的形成。

广种薄收的天外来客

虽然这些“星际流浪汉”因为移动太快,不容易被俘获,而且大多数被俘获的可能又掉进了恒星,但即使这样,两位科学家计算出,每颗恒星周围至少还会留下大约1000万个大小与奥陌陌(直径约100米)相当或者更大的星际天体,其中数千个可能直径超过1千米,少数甚至可与冥王星相当。可见,“种子”是十分丰富的。

这个机制还会自我反馈:拥有更多行星的恒星系会产生更多的“星际流浪汉”;而“星际流浪汉”越多,它们会在其他恒星系中产生更多的行星……

如果这样的话,还可解释另一个谜团:老恒星为什么拥有的行星数量比新恒星少?因为在宇宙早期,星际天体相对较少,行星主要依靠传统的方式,即尘埃颗粒的缓慢积聚形成;后来,随着“星际流浪汉”多起来,于是“拿来主义”就成为主流。纵观整个银河系,行星的形成应该是不断加速的。

你看,奥陌陌虽然来自太阳系外,离我们十万八千里,而且来了又走了,但它早先的一些兄弟可能就在你我的脚下。

搭载着生命旅行

奥陌陌的发现,证明小行星确实是可以在星际中旅行的,而外星生命完全可以搭载这些天然的“宇宙飞船”,从一颗行星迁徙到另一颗行星。由一个地方偶然进化出来的生命,并通过这个方式扩散到整个星系。

当然要完成这项使命,这艘天然“宇宙飞船”单单能在星际旅行是不够的,为了转移生命,它还必须最终被另一个“太阳”系的恒星引力俘获,并最终与一颗处于适宜居住带上的行星相撞,以便卸下它的“乘客”——因为它自身并不适合生命长期定居。

为了保证生命的安全,对这些小行星的块头也有要求。它们不能太小,因为太小,小行星的环境就太容易受太空环境的影响,不利于“乘客”在搭乘期间存活。比如一颗小行星如果块头较大,里面有一个山洞,生命就可以躲在这个洞里,抵御太空的严寒和致命的辐射。

科学家估计了一下,利于搭载生命的小行星半径不能小于200千米——这个块头大约是土卫二的一半大小。

它们来自哪里?

这样看来,要在星系之间完成扩散生命这项使命,搭载生命的小行星必须满足两个要求:首先,容易被另一个恒星系统俘获;其次,块头要稍微大一些。科学家计算了一下,满足这两个要求的小行星在我们银河系达1亿多个。

这个数量初看起来似乎相当可观,可是考虑到另一个事实,就不那么乐观了。

首先我们要问,这些小行星上搭载的生命又从哪里来呢?显然,小行星的环境对生命进化是十分不利的,所以能自身进化出生命的小行星少而又少。更大的可能是:一颗大行星上已进化出生命,当一颗行星与之碰撞,把它“削”下一块,这一块连带生活在上面的生命飞到太空,于是变成了一艘星际“飞船”(地球上就有不少岩石是从火星上“削”下来,落到我们这个星球上的。这一情况甚至一度引发人猜测,地球生命的种子最初来自火星)。

可是,这些从大行星上“削”下来的小行星,在小行星群体中毕竟占极少数。所以搭载着生命进行星际之旅的小行星,并没有科学家计算的那么多。

至于生命的种子到底能不能在星系范围内传播,地球上的生命种子究竟是如何来的?这个问题大概要留给后人了。如果以后在银河系的其他地方发现生命,而这些生命又与地球生命迥异,那说明各个地方的生命是独立进化出来的;但如果外星生命与地球生命极其相似,那可能意味着地球上的生物物确实曾在星际旅行过。

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