银河系也有宜居带么?

太阳系这样的恒星系统是有宜居带的概念,指的就是在这个范围内的行星上可能会存在生命,比如太阳系的宜居带就是从金星到火星这个区域内。只有处于这个区域的行星,比如地球,才有可能在星球表面上形成液态水,形成大气层等适宜生命存在的元素。那么如果我们将目光投向银河系,在银河系中是否也有宜居带的概念呢?

太阳系这类的恒星系统周围都有宜居带的存在,这个宜居带主要是受到恒星的影响
太阳系这类的恒星系统周围都有宜居带的存在,这个宜居带主要是受到恒星的影响

银河系毕竟不是恒星系统,就比如我们地球,我们不需要接收银河系发出的光和热,按理说好像是没有宜居带的存在。但是科学家认为银河系也有宜居带,只是影响宜居带的因素和太阳系宜居带不一样。

银河系宜居带的2个条件:金属丰度和灾难频率

在银河系中,影响生命存在的因素包括:金属丰度(比氢和氦更重的元素)、超新星爆发等重大灾难发生的速率和密度。

金属丰度会如何影响生命的存在

生命一般需要诞生在岩石行星上,而构成这些行星的主要是各种比氢和氦元素更重的元素,比如铁、镁、钛、碳、氧、硅等,这些元素在银河系中不同的地方拥有不同的丰度。

和太阳系类似,越靠近银河系核心,金属元素丰度就越高,当然这倒不是因为金属元素更重,会从银河系外层沉降到核心来的。这主要是因为银河系核心中大质量恒星更多,更密集,所以也更容易发生超新星爆发,产生更多的金属元素。

根据科学家的统计,在银河系中,从银河系银心向外侧算起,距离每增加1000秒差距金属丰富会下降0.07dex(金属丰度一般用基准元素比率来表示,也就是铁元素/氢元素的比例,一般金属元素越丰富,这个比值就越大)。这就意味着银河系核心的金属丰度是最高的,越外层金属丰度越低。

银河系金属丰度会随着到银心的距离而减少
银河系金属丰度会随着到银心的距离而减少

越低的金属丰度会影响行星的形成,而且还会影响行星的结构,比如更大的金属丰富,那也意味着拥有更多的放射性元素,这些放射性元素是能够加热行星内部并为维持生命的过程而提供动力,比如地壳板块构造、火山、地磁场等等,这也就意味着银河系外围的一些行星可能以为缺少这些放射性元素,而导致自身也缺乏这些维持生命存在的必要构造。

同样的,如果是过多的金属丰度,同样对生命也是不利的,过多的金属丰度会使得能够形成行星的材料太多,从而会形成大量的气态巨行星,因为它们很容易就使得自己的质量变得很巨大,从而能够从周围空间中吸收更多的气体物质。

所以,金属丰度太高或太低都不利于生命的形成。要说能够维持生命一直存在的话,就需要说到各种超新星爆发之类的重大灾难了。

只有金属丰度适中才能形成一颗能诞生生命和维持生命的星球
只有金属丰度适中才能形成一颗能诞生生命和维持生命的星球

宇宙重大灾难是如何影响生命?

地球形成至今已经45亿年,早在38亿年前,地球上就已经形成生命了,在这之后的年岁里面,地球生命面临着各种各样的考验,但是最后地球生命都幸存了下来,并一直延续到了今天。

但是在银河系中,像地球这样幸运的星球可能也需要一定的条件,这其中最重要的就是要远离各种超新星爆发。

周围的超新星爆发会毁灭星球上的生命
周围的超新星爆发会毁灭星球上的生命

虽然你这个星球可能诞生生命已经数十亿年了,但是一朝周围有一个超新星爆发,那生命可能就直接夭折了。所以银河系宜居带需要缺少这种超新星爆发,留给生命足够的进化时间。

除了超新星爆发外,伽马射线暴、过量的辐射、引力扰动和其他各种各样天文级别的灾难都会对生命造成影响。

银河系宜居带的范围

根据上述能够影响到生命存在和进化的两个因素,科学家给出了银河系宜居带的大致范围,大约相当于距离银心7000~9000秒差距的范围内,这里的金属丰度不太大,也不太小,并且恒星密度较小,大质量恒星也较少,宇宙环境也比较稳定,能够形成行星并诞生生命的可能性比较大。

银河系宜居带的大致范围
银河系宜居带的大致范围

根据科学家的计算,银河系中可能只有0.3%的恒星能够像太阳这样形成并维持住复杂生命的存在。

当然,关于银河系宜居带的说法,很多科学家也并不认同,一些科学家觉得银河系中没有一个特定的区域是宜居的,就算是在银河系核心附近,都有可能存在着能有生命的行星。

浩瀚科普二维码图片

微信扫码关注公众号获取最新消息

原创文章,作者:浩瀚科普网,如若转载,请联系我们:thinkou@126.com 并注明出处:https://www.jsruitu.com/5565

(1)
上一篇 2022年7月14日 上午8:27
下一篇 2022年7月14日 下午2:02

相关推荐

微信公众号