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難以接受,卻無可奈何的事實:我們生活在宇宙最貧瘠的區域

2024-08-24科學

地球靠著自身豐饒的環境,培育出了好多生命,可您曉得不?實際上咱生活的地兒,在宇宙裏那可是最窮的旮旯!

【最貧瘠的區域】

科學家能得出這個結論,關鍵是依據太陽系的物質密度來的。

太陽系呢,是太陽跟它周邊的天體構成的。這裏面有八大行星,像水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。還有五顆矮行星,好幾十顆衛星,好幾百萬顆小行星,以及彗星之類的天體。

雖說天體不少,可太陽系裏的物體總體密度不算大。

打個比方,地球的平均密度大概是5.5克每立方厘米,月球的平均密度差不多是3.3克每立方厘米,這可比地球低不少呢。

另外呢,有些小行星的密度可不低,像直徑五百公裏的小行星凱倫,它的密度大概是1.8克/立方厘米,這都快是地球的5倍啦!

要這麽說的話,太陽系裏的氣態行星跟恒星啥的,主要是由氫、氦這類氣體組成的,所以密度挺低的。

木星的平均密度才1.33克/立方厘米,比水還低點兒呢,那太陽的平均密度更是才1.4克/立方厘米,比地球大氣層的密度可小多了。

太陽系裏各種物體的密度差別挺大,整個太陽系的平均密度會因為這些物體的數量以及它們各自的密度而有所改變。

總的來講,太陽系不算小啦,可這跟整體物質密度不匹配,結果就是咱能用上的資源都被狠狠限制住了。

要是宇宙裏真有高級文明,那太陽系的全部資源也許連他們十年都供不上。

咱為啥沒這感覺呢,那是因為當下人類的生產力跟文明程度都挺低的,還沒法把自家的恒星系統給實實在在地用起來。

以人類現有的科技水平糊能源利用情況來衡量,人類文明等級也就處在行星文明裏中等的位置。

啥叫行星文明呢?就是能把自己星球上的所有能量都徹底搞明白,還能充分用起來,能量利用差不多能達到百分之百呢,不過這種文明還沒本事跨越星系。

那上面還有星系文明、宇宙文明啥的,這些對人類來說,那可太遙遠了,恐怕就算再給咱們好幾萬年,也都夠不著那種水平。

這些文明把恒星能量、行星能量還有黑洞能量都給用上了,來支撐他們的生產活動,他們一下子消耗的能量差不多是人類十年甚至一百年開發能量加一塊兒的量。

【太陽系是貧瘠的】

太陽是太陽系的中心,而恒星系統要是沒啥東西,在很大程度上跟母恒星有關。

恒星能讓整個系統一直有光有熱,個頭越大、物質越多的恒星,發出的光和熱就更厲害,能量也就更強,能給恒星系統裏的生命帶來好處,這就表示這裏更富有。

地球可不是恒星啊,恒星裏有黃矮星,一般黃矮星的質素在0.8到1.2倍太陽質素那旮旯,表面溫度大概在5300到6000K,處在黃矮星宜居帶的行星那可是很適合孕育生命的嘞。

不過呢,它也就只適合生命誕生罷了,畢竟它的能量挺少的,在整個宇宙裏,比太陽大的恒星那可多了去了。

打個比方,像 R136a1 這顆恒星,它的質素可比太陽的質素多出 150 倍呢,所以被叫做「極端質素星」或者「高質素恒星」。

有科學家覺得,這玩意兒沒準是把好多恒星湊一塊兒形成的,也就是說,剛開始的時候,它可能是在一個雙星或者多星的系統裏出來的。

再者,地外邊有好多雙星,甚至還有三星系統的恒星呢,它們核聚變產生的能量,那可比太陽的多好多倍,都沒法知道具體多多少了。

離地球 22.7 光年的那個格利澤 667 是個三星系統,這三顆恒星分別叫格利澤 667A、B 還有 C 。

嘿,這裏面啊,A 和 B 相距 11 天文單位(AU)呢,這距離啊,比太陽系裏木星跟太陽的距離都要近。

C在A和B中間轉圈圈,離它們挺近的,這系統裏的恒星挨得近,它們相互之間的重力影響可不小呢。

您想想,要是以後咱把恒星能源技術拿下了,別人那兒有三個太陽能發電,咱人類就一個太陽,並且人家那太陽還在演化初期呢,這麽一比,咱這太陽系直接就被比下去了。

最後啊,太陽系挺貧瘠的,這跟星系裏邊的物質分布是有關系的。

【物質分布】

太陽系裏大部份質素都在太陽那兒,除了太陽,天體中質素最大的就是木星啦。

嘿,那是因為木星的重力夠強,把好多氣體和塵埃都給吸過來了,所以它就成了太陽系裏最大的氣態行星啦!

太陽系裏靠裏邊的四顆行星,水星、金星、地球、火星,這四顆被叫做類地行星,主要是巖石跟金屬組成的。

那離太陽遠的行星,像天王星跟海王星,主要成分是冰還有巖石。

另外呢,太陽系裏有好多小行星、彗星之類的東西,一般都覺得它們是太陽系形成的時候,沒能夠聚合成行星的那些剩下的物質。

在整個宇宙的尺度下,要說最有價值的物質,那塵埃、巖石、冰可都不算在內。

這些個物質都沒法弄出光和熱來,根本就不滿足產生能源的要求。

那木星呢,雖說氫氣挺多的,可裏邊的灰塵不少,實際的價值或許不咋高。

嘿,太陽系那可是太陽「稱王稱霸」呢,啥物質都被它給攬下了,把自己的命和下面所有星球的命都綁一塊啦。

【「貧瘠」的生命形式】

在這種環境裏,冒出了「窮兮兮」的生命形態——碳基生物。

咱說碳基生物啊,就是以碳元素當有機物質基礎的生物。構成碳基生物的胺基酸裏,把胺基和羧基連起來的是碳元素,這就叫碳基生物啦。

現今地球上曉得的所有生物全是碳基生物。

咱說這碳基生物啊,那是因為碳原子有四個自由電子,它的還原性跟氧化性都挺強的,所以就能組成好多復雜的有機分子呢。

咱碳基生物靠著用這些有機分子來搞新陳代謝、細胞分裂還有前進演化啥的那些過程。

另外,碳基生物有個挺明顯的特點,就是比較脆弱。

要想活著,水、氧氣、合適的環境得有,還得有富含營養的吃的才行。

這咱生命形式把人類的探索和想象給狠狠限制住了,結果好幾千年了,人類都只能被困在那小小的地球空間裏頭。

科學家琢磨著,在碳基生物之上,沒準有更皮實的生命形式呢,有些甚至能在像超新星爆炸這種特厲害的天體活動裏挺住。

好比說暗物質生命,這是依照現有的認識設想出來的一種生命形式,它們是由暗物質組成的,不會跟磁場產生相互作用,所以用光學或者電磁器材也發現不了它們。

咱對暗物質的了解還挺少呢,所以對暗物質生命的探究目前也就只在純理論的範疇裏。

嘿,有一些研究者覺得呢,暗物質生命或許在暗物質星系或者暗物質行星那兒待著,搞不好還會對咱這能看見的宇宙帶來些影響呢。

瞧瞧這整個宇宙,那可真是浩瀚無邊,超乎想象啊!在探索的時候,咱得一直懷著顆謙虛的心,這才是人類能長久發展的辦法呢。

薛善夫、陳薛旸的【太陽系起源與演化理論的新摸索】

中科院的【太陽系的由來】

李良【摸索太陽系星體】