星際來客:孕育地球與生命?

2020-12-12 大科技雜誌社

大家知道不知道,我們的「母親」地球不完全是土生土長的太陽系「子民」,她的「種子」來自於太陽系之外,是太陽系代孕的別人家的孩子。

這是最近一項研究得出的結論。該研究表明,銀河系應該充滿像奧陌陌那樣自由移動的星際巖石。尤其值得一提的是,它們在行星形成過程中可能起到過非常重要的作用。

「星際流浪漢」是播種機

關於行星的形成,傳統觀點認為,它們形成於恆星周圍由氣體和塵埃組成的一個叫「原恆星盤」的圓盤。但一些觀察表明,行星形成的速度似乎比理論預測的要快得多。

像奧陌陌這樣的星際天體可能是解決這個問題的關鍵。據估計,在我們銀河系,每立方光年應該有大約29萬億個類似於奧陌陌的星際天體。它們是被其原先所在的「太陽系」拋出後,成為「星際流浪漢」的。它們塊頭相對較小,移動又快,所以不容易被察覺。這就是為什麼我們迄今為止只看到一個的原因。

最近,有兩位歐洲科學家提出,如果這些星際巖石被另一個正在形成恆星和行星的原恆星盤俘獲,它們可能就會在行星形成的過程中起到關鍵作用。這些「星際流浪漢」因為塊頭較大,引力較強,可以利用自身的引力吸聚周圍的塵埃、氣體和巖石,最終使自己變成一顆行星。它們好像為行星的成長提供了一顆種子,從而大大加速了行星的形成。

廣種薄收的天外來客

雖然這些「星際流浪漢」因為移動太快,不容易被俘獲,而且大多數被俘獲的可能又掉進了恆星,但即使這樣,兩位科學家計算出,每顆恆星周圍至少還會留下大約1000萬個大小與奧陌陌(直徑約100米)相當或者更大的星際天體,其中數千個可能直徑超過1千米,少數甚至可與冥王星相當。可見,「種子」是十分豐富的。

這個機制還會自我反饋:擁有更多行星的恆星系會產生更多的「星際流浪漢」;而「星際流浪漢」越多,它們會在其他恆星系中產生更多的行星……

如果這樣的話,還可解釋另一個謎團:老恆星為什麼擁有的行星數量比新恆星少?因為在宇宙早期,星際天體相對較少,行星主要依靠傳統的方式,即塵埃顆粒的緩慢積聚形成;後來,隨著「星際流浪漢」多起來,於是「拿來主義」就成為主流。縱觀整個銀河系,行星的形成應該是不斷加速的。

你看,奧陌陌雖然來自太陽系外,離我們十萬八千裡,而且來了又走了,但它早先的一些兄弟可能就在你我的腳下。

搭載著生命旅行

奧陌陌的發現,證明小行星確實是可以在星際中旅行的,而外星生命完全可以搭載這些天然的「宇宙飛船」,從一顆行星遷徙到另一顆行星。由一個地方偶然進化出來的生命,並通過這個方式擴散到整個星系。

當然要完成這項使命,這艘天然「宇宙飛船」單單能在星際旅行是不夠的,為了轉移生命,它還必須最終被另一個「太陽」系的恆星引力俘獲,並最終與一顆處於適宜居住帶上的行星相撞,以便卸下它的「乘客」——因為它自身並不適合生命長期定居。

為了保證生命的安全,對這些小行星的塊頭也有要求。它們不能太小,因為太小,小行星的環境就太容易受太空環境的影響,不利於「乘客」在搭乘期間存活。比如一顆小行星如果塊頭較大,裡面有一個山洞,生命就可以躲在這個洞裡,抵禦太空的嚴寒和致命的輻射。

科學家估計了一下,利於搭載生命的小行星半徑不能小於200千米——這個塊頭大約是土衛二的一半大小。

它們來自哪裡?

這樣看來,要在星系之間完成擴散生命這項使命,搭載生命的小行星必須滿足兩個要求:首先,容易被另一個恆星系統俘獲;其次,塊頭要稍微大一些。科學家計算了一下,滿足這兩個要求的小行星在我們銀河系達1億多個。

這個數量初看起來似乎相當可觀,可是考慮到另一個事實,就不那麼樂觀了。

首先我們要問,這些小行星上搭載的生命又從哪裡來呢?顯然,小行星的環境對生命進化是十分不利的,所以能自身進化出生命的小行星少而又少。更大的可能是:一顆大行星上已進化出生命,當一顆行星與之碰撞,把它「削」下一塊,這一塊連帶生活在上面的生命飛到太空,於是變成了一艘星際「飛船」(地球上就有不少巖石是從火星上「削」下來,落到我們這個星球上的。這一情況甚至一度引發人猜測,地球生命的種子最初來自火星)。

可是,這些從大行星上「削」下來的小行星,在小行星群體中畢竟佔極少數。所以搭載著生命進行星際之旅的小行星,並沒有科學家計算的那麼多。

至於生命的種子到底能不能在星系範圍內傳播,地球上的生命種子究竟是如何來的?這個問題大概要留給後人了。如果以後在銀河系的其他地方發現生命,而這些生命又與地球生命迥異,那說明各個地方的生命是獨立進化出來的;但如果外星生命與地球生命極其相似,那可能意味著地球上的生物物確實曾在星際旅行過。

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