地球之所以存在生命,是因为它处于太阳附近的“宜居带”。如果地球离太阳更远一点,就会变得严寒冰冷;如果离太阳太近,则可能变成另一个水星或金星。正是因为地球在一个“刚刚好”的位置,才得以拥有适宜的温度,从而能够留存液态水,最终孕育地球上的一切生命。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(1)


但是,就像恒星有宜居带,星系也会有宜居带吗?今天我们将揭开这个奇异问题的面纱:宇宙里存在星系宜居带吗?

我们用“宜居带”来形容宇宙中更可能孕育生命的区域。通常情况下,这个词常用于表述跟行星有关的内容,以及行星到它所环绕的恒星之间的距离。不同的恒星有不同的宜居带。“宜居带(Goldilocks zone)”这一词来自一个儿童故事,有一个性格蛮横的金发女孩叫Goldilocks(意思为“刚刚好”),她闯进小熊一家的住处,吃他们的粥还要睡在他们的床上,小女孩只喜欢一切刚刚好的东西,所以把所有的粥都尝了一遍、把所有的床都躺了一遍,直到找到她认为最刚刚好的那一个。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(2)


事实上,不仅恒星有宜居带,星系里也可能存在宜居带。这是因为一个星系并不是完全平和的,这里面存在很多会危险区域,而这些区域会降低出现生命的可能性。以星系中心为例,天文学家认为每个主星系的中心都有一个特大质量黑洞,靠近这个黑洞是非常危险的。

宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(3)


特大质量黑洞会释放大量的伽马射线、X射线和宇宙线,这些辐射能够杀死除了最简单生命形态以外的所有生物。黑洞能够产生巨大的引力,将恒星和行星轨道卷入其中。对我们的太阳系而言,如果附近存在如此大的质量,奥尔特云彗星将会更频繁地撞向地球,并可能造成地球毁灭。

宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(4)


星系中心并不是唯一的危险区域,星系外边缘的螺旋臂也同样危险重重。无数的恒星在那里周而复始,在一场场的超新星爆发之间死亡、诞生。这里的引力跟星系中心的一样,有着强大的破坏力,如果太阳系不幸被卷入其中一个螺旋臂,我们将会面临巨大的灾难。

宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(5)


太阳以恰好的速度绕着银河系行星群的中心点转动,所以不会从行星群中穿过。太阳运行轨道的圆度也是恰恰好的。假若运动路径更为椭圆化,那么太阳会在某一个点与星系旋臂相交。人类则可能无法在其带来的辐射和引力挑战中幸存。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(6)


在银河系中存在人类宜居地的可能性即代表了人类生存的可能性。在银河系内,生命生存的理想区域距离银河系中心大约13,000至33,000光年。人类幸运地位于27,000光年的理想位置。在这个区域之外可能存在其他生命体,但可能是简单的生命体。高级的、复杂的生命难以像细菌等简单生命体似的适应危险重重的环境。假若宇宙中也存在一个适合生命生存的星球且星球周围有宜居地区,这反而会进一步限制外星生命存在的可能性。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(7)


这就是人们常说的“‎星周盘适居带”。一个符合理想生命存在条件的行星不仅必须位于其周围恒星的宜居带内,还需位于其星系的宜居带内——而这个星系也必须处于宇宙中的宜居带内。据华盛顿大学的天文学家吉列尔莫·冈萨雷斯 (Guillermo Gonzalez)所说,银河系中位于宜居带内的恒星最多只达5%。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(8)


因此,太阳被认为可能是银河系中少数能够支持生命存在的恒星之一。如果宇宙中也有其他星系宜居带有适合生命存在在的恒星和行星,那我们可能永远不会遇到外形生命。一个适合生命生存的行星需要满足的条件实在太多了。期望茫茫宇宙中确有其他外星生命可能是我们一厢情愿的期待。

话又说回来,有什么能支持宇宙中确实存在星周盘适居带这一论点呢?也许“金属”的浓度能够证明。对于天文学家而言,比氢和氦重的任何元素都可称之为“金属”。现已知较老的恒星周围不太可能存在地球型行星。这是因为它们在很久之前就在一个相对年轻的宇宙中形成了。在这类恒星形成的时候,由于超新星没有形成更重的元素,宇宙中主要漂浮的元素大部分是氢,氦和锂。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(9)

一旦有足够多的恒星存在并爆炸,就会产生更重的金属元素漫延整个宇宙,从而形成类地行星。事实上,我们的太阳本身就很奇特,它含有异常高的金属浓度。可能是因为它形成于银河系中金属浓度更高的另一区域,不知为何最终来到了这里。宇宙中的某些区域可能较于其他区域的金属浓度更高,从而形成生命能够栖息的行星。相较于金属浓度较低区域的星系,该区域的星系无论如何在存在生命上都有着极大的优势。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(10)


生命带星系的存在会如何改变我们对宇宙的理解?这样的话,地球存在的理想条件变得更加不可思议。宗教可能可以利用这一点来鼓动人们相信监管造物的上帝。我们人类的独特性可以支持上帝是按照自己的形象创造人类的说法。若是发现还有其他不同的智慧生物,该说法将变得更难以维持。除此之外,甚至可能存在生命存在的最佳时间点。有一种被称为伽马射线暴的爆炸,是宇宙中威力最大的爆炸之一,其威力强大到即使它们发生在银河系中某个距离我们遥远的区域,也可能摧毁地球上的所有生命。


宇宙中没有星系的地方(在我们的宇宙里)(11)


强大的伽马射线暴甚至可能会摧毁一整个星系!而这样的爆炸在缺乏形成行星的重金属的早期宇宙更为常见。据认为,这些伽马射线暴在我们的银河系中每一亿年爆发一次。如果是这样的话,我们就生存在空间和时间维度上的生命带。这也有可能是宇宙事件更有可能发生在宇宙的某些区域,从而可认为存在这样的生命带,其中的星系更有可能避免这种破坏。这也就是生命带可能存在的原因。你觉得如何?有什么我们忽略的东西吗?

by:两蚊,XM,RZ

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