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早期的太阳系中存在着3个地球。那么另外的两个呢?真相令人担心

早期的太阳系中存在着3个地球。那么另外的两个呢?真相令人担心
2020年08月12日 11:00 新浪网 作者 天文在线

  138亿年前,一个炙热的“点”剧烈地爆炸。这次爆炸没有声音,也没有光亮,有的只有一团糊状的、暗淡的量子态。实际上,它相当于我们日常生活中的一次爆竹爆炸,只是有所不同罢了。

  

  大爆炸(图片来源:Wikipedia)

  爆炸之后,通过爆炸产生的空间快速向外拓展。与此同时,不同的基本粒子也相继涌现。5亿年之后,宇宙的超高温开始逐渐下降,并且第一颗恒星在迷雾中形成。这就是宇宙和恒星的起源。

  在接下来的10亿年里,宇宙尘埃在恒星引力的作用下聚集,并形成围绕恒星旋转的行星。到那时宇宙中出现了一个新的天体系统——恒星系统。在当时,我们的太阳系是一个普通的恒星系统。

  正因为人类与太阳系有着紧密的联系,人们才希望全面地认识太阳系的形成过程,正如人们想要了解自身的形成过程一样。

  时间无法倒流,我们无法重新看见太阳系几十亿年前的形成过程。但是,对于聪明的人来说,这并不是一个问题。因为,宇宙中存在着太多太多如太阳系一般的星系,数也数不清。几乎在任何时刻,都有新的星系形成,旧的星系消失。

  

  太阳系(图片来源:sina)

  太阳系和这些星系的区别也许在于,太阳系孕育出了如人类这般的智慧生物。从宏观经济学的视角来说,只要人类观察到了其他星系的发展过程,就能清楚地认识太阳系的发展过程。

  一般来说,如今运行有序的太阳系最初只是一团混乱不堪的迷雾。在附近的超级星系爆炸的影响下,冲击波使得一片区域汇聚了高密度物质,原始的太阳就这样形成了。

  随着重力的不断增加,原始的太阳不断地把迷雾中的物质吸收进自己的躯壳。在这个过程中,它的密度变得越来越大,并最终形成了我们如今所见到的太阳。而迷雾中的那些巨大的残留物,则形成了地球和其他行星,而地球就在这些行星之中运行。小的残留物则成为了在太阳系中游荡的小行星和流星。

  

  小行星(图片来源:Wikipedia)

  根据科学家的推算,太阳系形成时系统中的行星并不像如今这么少,而是大约100个。

  可以想见的是,在太阳系形成之初,它总是处于一种剧烈的变化过程之中,不同的能量和力量非常不稳定。这种情况经常导致行星之间的冲撞。

  科学家们猜想,火星与木星之间的小行星带实际上是太阳系早期行星冲撞的结果。

  地球作为银河系中的行星,自然经历过同样的混乱时期。而且,如火星一般大小的行星也曾与地球相撞。

  

  流星(图片来源:Wikipedia)

  幸运的是,这些巨大的行星并未正面与地球相撞,而仅仅撞击地球的侧面。此外,那些因为撞击而被行星抛出的物质,形成了我们今天所看见的月球。

  一些科学家认为,地球之所以能孕育出生命,就在于440万年前的撞击,因为这些撞击给地球带来了生命所赖以维系的碳、氮和硫。

  值得一提的是,在成功构建了有关太阳系发展过程的模型后,科学家们意外地发现,在早期的太阳系中应当存在着3个“地球”。既然早期存在着3个“地球”,为什么如今只有一个呢?另外的两个在哪里呢?

  事实上,另外两个“地球”一直在我们所居住的地球周围。他们是火星和金星,我们通常这样称呼他们。

  将火星和金星称作“地球”的原因就在于,在早期的太阳系中,这两颗行星的环境和地球没有本质的不同。他们都拥有磁场、大气层和液态水。正因为这些是生命产生的前提条件,科学家们推测,在金星和火星上很有可能存在生命。

  

  经由麦哲伦探测器1991年拍摄的多张雷达照片拼合而成的金星地表图。(图片来源:fjsen)

  如今金星上可能存在生命吗?答案当然是否定的。我们必须知道,金星的大气层含有96%的二氧化碳和3.5%的氮气。它不仅使我们无法从外部看清金星的内部环境,也使得从火星表面看清太阳变得尤为艰难。

  然而更令人匪夷所思的是,火星的平均表层气压可达462摄氏度,气压可达地球的92倍。在这种环境中液态水根本不可能存续,因此生物不可能生存下来。

  

  人类眼中的金星表层(图片来源:enorth)

  金星是如何一步步失去液态水而变成如今的炼狱的呢?这其中有许多不同的原因。

  比如,金星表面很广的区域上都会和大量小流星相遇,由此导致金星上火山频繁爆发。全球范围的火山爆发致使空气中二氧化碳和二氧化硫的含量急剧上升,而这两种气体都是典型的温室气体。

  在这种情况下,温室效应的加强加速了液态水的蒸发。表层水经过蒸发进入大气层,并在太阳辐射的作用下分解为氧气和氢气。最终他们会被太阳风吹散。金星逐渐失去了表层水并变成了“炼狱”。

  

  太阳风与地磁场(图片来源:Wikipedia)

  太阳辐射对于金星的影响是独特的。而对于火星来说,主磁场的存在是其虽处宜居区但仍无生命存在的直接原因之一。

  

  火星(图片来源:zjol)

  和地球一样,火星也拥有一个铁镍核。然而火星的地核半径仅有1800千米。相比于地球长达3470千米的地核半径,火星则显得太小。

  

  地球铁镍核(图片来源:sina)

  因为地核本身并不大,再加上全球范围内频繁的火山运动,火星地核的温度开始逐渐降低。

  决定行星磁场是否强大的重要因素是其地核的大小和温度。内核的逐渐冷却直接导致了火星磁场的弱化和引力的减少(仅为地球引力的38%),而这则导致了强大的太阳风。请您远离没有磁场保护的火星大气层。

  

  在弱磁场环境下,火星大气被太阳风吹散。(图片来源:nbbltv)

  当大气层慢慢变得稀薄后,火星大气压自然而然地开始下降,液态水在低压环境中也逐渐升华,于是火星慢慢变得干涸。

  通过近年来对火星的持续研究,科学家们发现,火星的两级都被冰层覆盖。据估计,其地表以下存在着大量的冰,甚至有可能存在液态水。因此,寻找火星生命体的努力没有停止。

  

  火星极点的冰(图片来源:gardenson)

  正因为火星和地球的环境如此相似,许多科学家们才相信,只要稍加改造,火星就能成为人类的第二个家园。即使在火星上无法正常生活,对于人类来说,火星也是探索宇宙的最好出发点。

  

  “好奇号”火星探测器(图片来源:soso)

  从以上对于火星和金星的介绍中不难看出,行星的环境极度脆弱,一个微小的差异将会导致整个行星变为“生命之土”。这简直令人不可思议。至今,太阳系里只有一个地球。一旦地球变为第二颗火星或金星,等待人类的,将只有灭亡。

  FY: Roman

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  选文:天文志愿文章组-

  翻译:天文志愿文章组-Roman

  审核:天文志愿文章组-

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  排版:天文志愿文章组-零度星系

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  参考资料

  1.WJ百科全书

  2.天文学名词

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