F、类地星

F、类地星

球核主要成分是铁金属,外层则被硅酸盐地幔所包围。它们的表面一般都有峡谷、陨石坑、山和火山。科学家把这类结构的星球称为“类地星”。

在太阳系中,水星、金星、地球、火星、(其实还包括月亮等卫星)四颗行星算类地星,它们都是以铁和硅酸盐石作为主要成分的行星。

寻找类地星是探索外星生命的重要课题。之前,科学家利用传统探测行星技术,已经发现了170多颗类地行星,但由于技术的限制,当时发现的类地行星往往较大,其中最小的行星质量也大约是地球的5.5倍。

科学家努力改进探测技术,希望将来可以利用引力微透镜技术,探测到更多质量较小的类地行星。找到类地行星的天文学的报告时有传来,但是,外星生命却始终没有发现。可见即使在太阳系外找到了类地星,它们离能孕育生命的地球还差着十万八千里呢!

从构成生命的重要物质来说,除了有铁核心和硅酸盐的地幔还需要适当比例的碳、氢、氧、硫等元素。有这些元素的星球只存在于第二代的恒星和行星的系统。因为这些元素都是在第一代恒星中,由氢元素核聚变过程中产生出来的。当第一代恒星经历了青壮年时期,到了衰老晚期,就会发生爆炸,把自身的物质抛向太空,成了宇宙的尘埃。只有当带有碳、氢、氧、硫等这些重核元素的宇宙尘埃在万有引力的作用下重新聚集起来,形成第二代的恒星和行星的系统,这时候的行星才可能具有生命起源所必须的那些元素。

从生命对温度的要求来说,也是非常苛刻。一颗行星到发光的恒星之间的距离太近,就会因为太热而使生命无法生存,如果距离太远,又会冷得使生命无法生存。孕育生命的行星必须在离恒星不远也不近的公转轨道圈里运行。科学家把这个圈称为“生态圈”。例如我们地球,如果离太阳再靠近5%,地球上的生命就会被烤焦,如果离太阳再远离1%,地球就会冻结成为一个冰球。

我们观察到的多数恒星都是双星或者多星成团互相绕着旋转,它们没有“生态圈”。即使有了第二代恒星的生态圈,圈里也未必一定有行星。首先,在恒星的生态圈里得恰好有一颗行星,这颗行星既要用恰当的速度自转,又要以恰当的速度绕恒星公转,公转轨道还要足够地圆。如果椭圆度过大,轨道的两端就不在生态圈里了,近恒星点的时候会使海洋沸腾,远恒星点的时候会使液态水全部结冰。

这颗行星还必须像地球这么大,如果这颗行星太小,引力就会无法保持住大气圈,和液态水。行星的质量过大,引力会使大气压增大许多倍,使得行星表面的液态水的冰点和沸点和地球上大相径庭。

以上仅仅是一些很粗略的分析,如果细说,还要满足其他诸多条件,可见一颗行星能够孕育生命的条件是极其苛刻的。