地球軌道對面放上金星,也許太陽系就會出現兩個擁有生命的星球

2020-09-06 太空生物學

金星的早期條件還是和地球差不多的,生命應該有機會出現,從而改造金星,然而由於另一個容易被人們忽略的因素導致了金星功敗垂成,這就是太陽的引力對它的影響太大,這就是為什麼說太陽的大小對這兩顆星球(金星、地球)的影響是至關重要的。

圖解:左/金星.右/地球

地球&金星對比

地球離太陽15000萬公裡,地球圍繞太陽旋轉,但是地球在旋轉中有自己的自由,這就是地球有自轉,正是因為有自轉地球上才有了一天24小時的晝夜變化,就是說地球每24小時自轉一圈,而金星則沒有或基本上沒有自轉,準確的說金星自轉一圈的時間比它繞太陽公轉一圈的時間還要長,這就意味著金星的一天比它的一年還長。

如果在金星這樣的星球上生活,那麼對一天的慶祝熱情應該超過對一年的慶祝熱情,金星之所以這樣,是因為它離太陽太近了,比地球要近了5000萬公裡,太陽的引力對金星的作用已經超過了對地球的作用,一個星球沒有自轉對這個星球的氣候就缺少了非常重要的條件,就像用火烤東西一樣,如果只烤一面被烤的東西就會冷熱不均,地球有自轉就使得它的受熱狀態是非常均勻的。

而就金星而言就只能是熱的非常熱,冷的非常冷,當然由於金星現在是二氧化碳濃度很高的星球,有超常的溫室效應,所以它在這種極度高熱的情形下,會降低冷熱之間的溫差,但是如果設想金星有生命,設想它沒有那麼嚴重的溫室效應,那麼這個星球上生命大概都要集中到面向太陽的一側,而另一側就會被看作是冰冷的地獄。

假如有海洋的話,金星背光面的海洋將會形成比地球南極還要厚的冰殼,而另一面則是永久不落的太陽,不過這種陰陽星球上似乎就不可能出現生命,除了它離恆星太近而下不了那一場至關重要的雨以外,還在於它不能自由地旋轉,於是它就沒有形成一個圍繞星球的磁場,而這個磁場對於保護星球上的生命來說是至關重要的。

行星道具——磁場

在恆星這個核火焰的附近,生命不僅懼怕它的那些具有殺傷力的光子,如紫外線、伽馬射線等,而且還容易遭到它的核碎片攻擊,這種核碎片是一種失去了約束的質子,它們都帶電,所以就受恆星磁場的擾動影響,經常會被恆星拋射出來,速度極快地飛向四面八方,這些被加了速的帶電粒子,就像子彈一樣能夠擊穿由分子組成的生命結構,實際上太陽附近的行星每時每刻都穿行在這可怕的槍林彈雨之中,這些帶電粒子的集群,在天文學術語上叫做——太陽風。

因為它就像風一樣能夠產生推力,這種推力足以推動氣體狀態的物質,太陽附近的行星都是小行星,就是因為太陽風非常的強勁,把星球上的氣體全給吹走了,可以說像地球這樣的行星都是星核,在一個充滿氣態物質的環境裡,它們應該像滾雪球似的長大,但是太陽風給它們都剃了光頭,這種狀況一直延續到木星,在這樣一個直徑8億公裡的範圍內,沒有大行星存在,而木星終於成為了大行星,而且是太陽系裡最大的行星,比地球的質量大300多倍。

在木星的位置上太陽風已經弱得多了,所以木星就像滾雪球一樣使自己的體積不斷地增大,木星之後的行星基本上都是大行星,這說明太陽風對它們來說只是輸送物質,而木星是近水樓臺先得月所以個頭最大。

而像地球、火星、金星和水星這樣的近日行星,從它們光頭的樣子就可以知道太陽風在靠近太陽的地方是多麼的猛烈,如果讓這猛烈的太陽風毫無遮擋的狂瀉在行星表面,什麼生命都難以抵擋。

圖解:沒有磁場的保護

奇蹟:只有地球表面沒有遭到太陽風的襲擊

這個奇蹟就是在四顆近日行星中,只有地球表面沒有遭到太陽風的襲擊,這是因為地球有一個比較強大的磁場,這個磁場就好像是一個電子盾牌,把太陽風的帶電粒子給屏蔽掉了,太陽的帶電粒子都從地球電離層的上方掠過,它們像撞在了一個透明的玻璃牆上,帶電粒子被這個電磁牆倒向了地球的兩極,並繞過了地球,在它的壓縮下地球的磁場會拖出一個很長的尾巴,這個電磁尾巴大約有100萬公裡長。

正因為地球有一個磁場,帶電粒子無法侵入到地球的表面,於是地球的生命就獲得了更多的安全,從其他幾顆近日行星的狀況看,它們幾乎都沒有磁場,就是因為產生磁場需要兩個比較重要的條件:

1.行星要有足夠的質量。

2.行星要有足夠的動能

足夠的質量使行星的內部能形成一個流動的金屬熱核,這是一種等離子體,就像是發電機的轉子一樣,而足夠的動能就是行星的旋轉,就如同電動機的啟動是由電能轉化為磁能一樣,金星如同是沒有通電的電動機,所以就不能把電能變成磁能,更有意思的是,金星的不旋轉導致了不能產生磁場,而它的質量又大到使核心的溫度很高,以致金屬的核不能夠冷卻到產生固化和鐵磁性的狀態,也就是永磁的狀態,因為超過攝氏750度鐵的磁性就消失了。

圖解:行星體積對比

因此在金星的這種特殊結構中恰恰沒有磁場,如果把金星放在地球的位置上,相信它就會像地球一樣地自轉,那樣就會產生磁場,如果把地球軌道對面的一側放上金星,也許太陽系就真的會出現兩個有生命的星球了,當然它們的發展不會完全一致或者對雙方也會是一種災難。在幾十億年的歲月中,假如各自的運動速度稍稍有些偏差,說不定就撞在一起了。

總之,金星從任何方面說都是一顆完美生命星球的毛坯,它所缺少的這是運氣,那也正好說明宇宙把我們的太陽系安排復得無可挑剔,在最可能產生生命的軌道附近安置了兩個候選者,所以如果人類尋找地外生命的時候,一定要找到像我們太陽系這樣的情況,不僅有像地球這樣的行星,而且還要有兩顆以上。

水星雖然小,質量只有地球的1/5,但正因為它小,它的核心的溫度就不高,於是整個星球的核就冷卻到可以產生鐵磁性的狀態,因此水星是有磁場的,這是一個永久性的磁場,而它的整體在某種意義上來說就是一個大磁鐵,因為水星的鐵元素的含量最高大約佔了總質量的70%以上,當然這個磁場比地球的磁場還是弱的多。

火星有和地球一樣的旋轉,甚至它的自轉的傾角幾乎與地球一樣,但是火星的質量是地球的1/3,因此它的核心溫度不是很高,也就是金屬的熱核不大,即便有旋轉也很難發出強大的磁能,也就是說它的功率不夠。

地球出現在正確的位置上,地球的熱核在旋轉中產生了電動磁場

我們現在已經可以充分的認識地球是多麼的完美了,地球選擇了與太陽之間最佳的距離,於是接受了最適宜的光照並且以最佳的旋轉動態來使這個光照均勻地照射在地表上,地球擁有非常合適的質量引力,既沒有大到讓濃濁的氣體遮天蔽日,又沒有小到一點氣體都留不住,地球的熱核在旋轉中產生了電動磁場與大氣層一起把來自太陽的所有危險都屏蔽在外面,現在我們可以有一個結論來判定產生生命的模式:

1.一顆質量與太陽幾乎完全一樣的行星或者寧肯再小一點,但不能比這個尺寸更大,因為太陽只要大一點,它的燃燒速度就會增加,而生命是至少需要45億年以上,如果太陽的核燃燒比現在快1/5,那麼到了今天這個狀態就會開始不穩定了,從理論上說我們的太陽能夠存在100億年,但是太陽的溫度不會不發生變化,總的來說太陽的溫度是越來越高的,核燃燒特別有後勁,因為它不像化學燃料是越燒越少,而是在一定的時間內核燃料越燒越多,它的外殼會不斷的膨脹,直到最後發生氦聚變時的猛烈膨脹,所以一個能存在100億年的太陽的穩定狀態,其實也只有70億年左右,太陽自誕生以來已經比早期弱了30%。

2.除了選擇太陽的苛刻標準以外,誕生生命的行星必須具備質量距離、動態3個因素缺一不可,其中質量和動態大概與我們的地球情況一樣,而距離是較大的變數,取決於恆星的關係,但首先應是不能束縛行星自由的距離,同時光照也不能太弱,若地球在金星的位置上就不可能產生生命,而在火星的軌道上也許就能產生生命,因為今天火星荒蕪的主要原因只是它不具備地球的某些優點。

金星在某種意義上向我們展示了它只是一個運氣不好的「地球」

在宇宙中像地球這樣的星球應該是千千萬萬的,但是金星的失敗告訴我們,僅僅是物理形態的地球並不一定能產生生命,甚至稍稍不合適就不能產生生命,金星在某種意義上向我們展示了一個運氣不好的「地球」,面對這個星球不免有些傷心,僅僅由於離一顆已經非常出色的恆星近了5000萬公裡,宇宙就失去了一個生命的搖籃。

今天由於金星沒有生命,這顆和地球一樣大的天體就呈現出十分可怕的狀態,它的二氧化碳在天空中沉重的飄浮著,沉重這個字眼全無誇張,因為二氧化碳對金星表面產生的氣壓是地球的100倍以上,相當於地球上2千米深的海底的壓力,這就意味著人類只要站在金星的地表上,馬上就會被壓得粉身碎骨。

火星的大氣中還瀰漫著濃濃的硫化物,它們像硫酸一樣腐蝕著金星,金星周圍大約5千米的高空中,硫酸是唯一有潮溼感的氣體,它們在金星上緩緩的蠕動,掠過高聳的山峰時會摩擦出巨大的聲響,由於金星上高聳的山峰比地球上的要多得多,所以金星上的巨大聲響一定是此起彼伏的。

金星的地表多數是軟的,巖石被蒸的發紅,因為濃濃的二氧化碳把所有的熱都返回了地表,普遍溫度高達500度左右,不過我們也不要過於驚恐,也不能完全從今天生命對環境的要求來比較過去的星球狀態。

圖解:火星、地球(地貌,大氣層)對比圖

黃媂結語·金星是一個豐富的糧倉,二氧化碳是地球早期維生素最愛吃的食物

實際上對於早期的生命來說,金星是一個豐富的糧倉,二氧化碳是地球早期微生物最愛吃的食物,而硫化物也是海洋深處的微生物愛吃的另一種食物,當時地球上的生命祖先就是靠這兩樣東西來謀生的,最終把這些食物清理乾淨之後才有了我們。金星上的惡劣條件對於早期生命可能就是田園詩,而我們今天的風和日麗對它們來說恰恰是災難,所以我們也不能完全用自身的狀態來判斷生命源頭所發生的故事,但是50億年以來金星畢竟沒有迎來使用其豐富資源的生命。

生命一定是不喜歡沒有動能的星球,沒有旋轉、沒有晝與夜、沒有遮擋、太陽風和宇宙射線的磁場都可能是生命拒絕在金星出現的原因,的確不僅僅是生命的起源甚至在生命進化的主要環節上,地球的動能都起到了非常重要的作用。

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我是【黃媂】,【科普新星培訓營】95後女學員,今日頭條青雲計劃精選文章獲獎者。創作有關(天體生物學領域.太空生物學領域.科學.科技.科研.科普)的文章,歡迎點讚.評論.轉發.關注互相學習。

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