人類曾經(jīng)驕傲地認(rèn)為,天上的太陽、月亮和星星都在以地球為中心運行,但“日心說”的出現(xiàn)卻給人類澆了一盆冷水,而現(xiàn)在的我們都知道,太陽在宇宙中的地位也并不特殊,它只是銀河系這個龐大的星系中的一顆普通的恒星,那太陽系位于銀河系的哪里呢? ![]() 上圖為科學(xué)家根據(jù)已知的觀測數(shù)據(jù)推測出的銀河系的樣子,以及太陽系在銀河系中的位置,從位置上來看,太陽系所在之處可能算不上偏僻,但如果以恒星密度來看,太陽系其實是位于銀河系的偏遠荒涼之處。 從整體上來看,銀河系的恒星并不是均勻分布的,具體表現(xiàn)為恒星的密度會隨著與銀河系中心的距離的增加而指數(shù)級下降。 ![]() 觀測數(shù)據(jù)表明,在距離銀河系中心1秒差距(約3.26光年)的核心區(qū)域內(nèi),恒星密度可達28.9萬顆/立方光年,距離增加到40秒差距,恒星密度就下降為大約288顆/立方光年,到100秒差距,恒星密度就只有大約2.9顆/立方光年了,而太陽系與銀河系中心之間的距離大約為8000秒差距(約2.6萬光年),在這片區(qū)域中,恒星密度已經(jīng)下降到大約0.004顆/立方光年。 也就是說,太陽系所在區(qū)域的恒星密度只有銀河系恒星密度最高的區(qū)域的7200萬分之1,完全稱得上是銀河系的偏遠荒涼之處,那這對于人類而言,是不幸還是幸運呢?實際上,這其實是人類的幸運,因為在銀河系的“繁華地帶”中,生命很難長時間地生存。 首先就是過量輻射,這很好理解,恒星多了輻射也就多了,而在過量的輻射下,生命很難生存下去。 ![]() 然后就是災(zāi)難性事件,要知道恒星并不會一直都在安靜地“燃燒”,在恒星演化的過程中,時不時地就會發(fā)生一些高能事件,特別是那些大質(zhì)量恒星演化到主序星末期階段時,通常都會發(fā)生威力驚人的超新星爆發(fā),并在短時間內(nèi)釋放出足以與整個星系媲美的能量。 在大約4.45億年前的奧陶紀(jì)末期,地球上曾經(jīng)發(fā)生了一次生物大滅絕事件,科學(xué)家推測,此次事件的原因很可能就是一束伽馬射線暴擊中了地球,而其源頭則是距離地球大約6000光年外的一次超新星爆發(fā)。 ![]() 在銀河系的偏遠荒涼之處都曾經(jīng)發(fā)生過這樣的災(zāi)難性事件,那在恒星密集的區(qū)域中就更不用說了,盡管超新星爆發(fā)并不是經(jīng)常發(fā)生,但如果將時間跨度拉長到上億年的尺度,其發(fā)生的次數(shù)就不容小覷了,在這樣的環(huán)境中,生命根本就無法長時間地存在。 除此之外,引力擾動也是一個大麻煩,對于太陽系而言,最近的恒星也在4.22光年之外,因此其他恒星的引力擾動完全可以忽略不計,而我們知道,引力的大小與距離的平方是反比例關(guān)系,所以在恒星密集的區(qū)域,恒星之間的引力擾動就會影響到恒星系統(tǒng)之內(nèi)的穩(wěn)定。 ![]() 假如將太陽系置入銀河系的“繁華地帶”之中,那么其他恒星的引力輕則會擾動太陽系中的彗星、小行星等小天體的運行軌道,使得地球遭到小天體撞擊的風(fēng)險大幅升高,重則直接影響到八大行星的穩(wěn)定運行,甚至?xí)l(fā)行星之間的碰撞,或者將地球直接拋出太陽系。 需要指出的是,距離銀河系中心太遠同樣也對生命不利。要知道生命需要大量的重元素,而這些元素絕大多數(shù)都是在恒星演化過程中產(chǎn)生的,在恒星消亡的時候,它們就會被釋放出來,而距離銀河系中心越遠,恒星的密度就越低,這種規(guī)律對過去的銀河系同樣適用,所以在距離銀河系中心太遠的區(qū)域中,其重元素的豐度就不足以支持生命的誕生。 (注:這里的重元素是指比氫和氦更重的元素) 也就是說,銀河系中適合生命的區(qū)域既不能離銀河系中心太近,也不能離銀河系中心太遠,根據(jù)科學(xué)家的估算,這個范圍應(yīng)該在距離銀河系中心1.3萬光年至3.5萬光年之間(如下圖所示)。 ![]() 可以看到,太陽系正好就位于這個范圍之中,雖然這里算得上是銀河系的偏遠荒涼之處,但這卻是人類的幸運,如果不是這樣,太陽系中將很難孕育出生命,人類當(dāng)然也就不會出現(xiàn)在地球上了。 當(dāng)然了,以上所述只是基于我們碳基生命來講的,而假如宇宙中真的存在其他的生命形式(比如說硅基生命),那就另當(dāng)別論了。 |
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