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138億年前,一個炙熱的「點」劇烈地爆炸。這次爆炸沒有聲音,也沒有光亮,有的只有一團糊狀的、暗淡的量子態。實際上,它相當於我們日常生活中的一次爆竹爆炸,只是有所不同罷了。
大爆炸(圖片來源:Wikipedia)
爆炸之後,通過爆炸產生的空間快速向外拓展。與此同時,不同的基本粒子也相繼湧現。5億年之後,宇宙的超高溫開始逐漸下降,並且第一顆恆星在迷霧中形成。這就是宇宙和恆星的起源。
在接下來的10億年裡,宇宙塵埃在恆星引力的作用下聚集,並形成圍繞恆星旋轉的行星。到那時宇宙中出現了一個新的天體系統——恆星系統。在當時,我們的太陽系是一個普通的恆星系統。
正因為人類與太陽系有著緊密的聯繫,人們才希望全面地認識太陽系的形成過程,正如人們想要了解自身的形成過程一樣。
時間無法倒流,我們無法重新看見太陽系幾十億年前的形成過程。但是,對於聰明的人來說,這並不是一個問題。因為,宇宙中存在著太多太多如太陽系一般的星系,數也數不清。幾乎在任何時刻,都有新的星系形成,舊的星系消失。
太陽系(圖片來源:sina)
太陽系和這些星系的區別也許在於,太陽系孕育出了如人類這般的智慧生物。從宏觀經濟學的視角來說,只要人類觀察到了其他星系的發展過程,就能清楚地認識太陽系的發展過程。
一般來說,如今運行有序的太陽系最初只是一團混亂不堪的迷霧。在附近的超級星系爆炸的影響下,衝擊波使得一片區域匯聚了高密度物質,原始的太陽就這樣形成了。
隨著重力的不斷增加,原始的太陽不斷地把迷霧中的物質吸收進自己的軀殼。在這個過程中,它的密度變得越來越大,並最終形成了我們如今所見到的太陽。而迷霧中的那些巨大的殘留物,則形成了地球和其他行星,而地球就在這些行星之中運行。小的殘留物則成為了在太陽系中遊蕩的小行星和流星。
小行星(圖片來源:Wikipedia)
根據科學家的推算,太陽系形成時系統中的行星並不像如今這麼少,而是大約100個。
可以想見的是,在太陽系形成之初,它總是處於一種劇烈的變化過程之中,不同的能量和力量非常不穩定。這種情況經常導致行星之間的衝撞。
科學家們猜想,火星與木星之間的小行星帶實際上是太陽系早期行星衝撞的結果。
地球作為銀河系中的行星,自然經歷過同樣的混亂時期。而且,如火星一般大小的行星也曾與地球相撞。
流星(圖片來源:Wikipedia)
幸運的是,這些巨大的行星並未正面與地球相撞,而僅僅撞擊地球的側面。此外,那些因為撞擊而被行星拋出的物質,形成了我們今天所看見的月球。
一些科學家認為,地球之所以能孕育出生命,就在於440萬年前的撞擊,因為這些撞擊給地球帶來了生命所賴以維繫的碳、氮和硫。
值得一提的是,在成功構建了有關太陽系發展過程的模型後,科學家們意外地發現,在早期的太陽系中應當存在著3個「地球」。既然早期存在著3個「地球」,為什麼如今只有一個呢?另外的兩個在哪裡呢?
事實上,另外兩個「地球」一直在我們所居住的地球周圍。他們是火星和金星,我們通常這樣稱呼他們。
將火星和金星稱作「地球」的原因就在於,在早期的太陽系中,這兩顆行星的環境和地球沒有本質的不同。他們都擁有磁場、大氣層和液態水。正因為這些是生命產生的前提條件,科學家們推測,在金星和火星上很有可能存在生命。
經由麥哲倫探測器1991年拍攝的多張雷達照片拼合而成的金星地表圖。(圖片來源:fjsen)
如今金星上可能存在生命嗎?答案當然是否定的。我們必須知道,金星的大氣層含有96%的二氧化碳和3.5%的氮氣。它不僅使我們無法從外部看清金星的內部環境,也使得從火星表面看清太陽變得尤為艱難。
然而更令人匪夷所思的是,火星的平均表層氣壓可達462攝氏度,氣壓可達地球的92倍。在這種環境中液態水根本不可能存續,因此生物不可能生存下來。
人類眼中的金星表層(圖片來源:enorth)
金星是如何一步步失去液態水而變成如今的煉獄的呢?這其中有許多不同的原因。
比如,金星表面很廣的區域上都會和大量小流星相遇,由此導致金星上火山頻繁爆發。全球範圍的火山爆發致使空氣中二氧化碳和二氧化硫的含量急劇上升,而這兩種氣體都是典型的溫室氣體。
在這種情況下,溫室效應的加強加速了液態水的蒸發。表層水經過蒸發進入大氣層,並在太陽輻射的作用下分解為氧氣和氫氣。最終他們會被太陽風吹散。金星逐漸失去了表層水並變成了「煉獄」。
太陽風與地磁場(圖片來源:Wikipedia)
太陽輻射對於金星的影響是獨特的。而對於火星來說,主磁場的存在是其雖處宜居區但仍無生命存在的直接原因之一。
火星(圖片來源:zjol)
和地球一樣,火星也擁有一個鐵鎳核。然而火星的地核半徑僅有1800千米。相比於地球長達3470千米的地核半徑,火星則顯得太小。
地球鐵鎳核(圖片來源:sina)
因為地核本身並不大,再加上全球範圍內頻繁的火山運動,火星地核的溫度開始逐漸降低。
決定行星磁場是否強大的重要因素是其地核的大小和溫度。內核的逐漸冷卻直接導致了火星磁場的弱化和引力的減少(僅為地球引力的38%),而這則導致了強大的太陽風。請您遠離沒有磁場保護的火星大氣層。
在弱磁場環境下,火星大氣被太陽風吹散。(圖片來源:nbbltv)
當大氣層慢慢變得稀薄後,火星大氣壓自然而然地開始下降,液態水在低壓環境中也逐漸升華,於是火星慢慢變得乾涸。
通過近年來對火星的持續研究,科學家們發現,火星的兩級都被冰層覆蓋。據估計,其地表以下存在著大量的冰,甚至有可能存在液態水。因此,尋找火星生命體的努力沒有停止。
火星極點的冰(圖片來源:gardenson)
正因為火星和地球的環境如此相似,許多科學家們才相信,只要稍加改造,火星就能成為人類的第二個家園。即使在火星上無法正常生活,對於人類來說,火星也是探索宇宙的最好出發點。
「好奇號」火星探測器(圖片來源:soso)
從以上對於火星和金星的介紹中不難看出,行星的環境極度脆弱,一個微小的差異將會導致整個行星變為「生命之土」。這簡直令人不可思議。至今,太陽系裡只有一個地球。一旦地球變為第二顆火星或金星,等待人類的,將只有滅亡。
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