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生活在地球有多幸运?40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命

类别:社会 发布时间:2024-05-30 10:04:00 来源:魅力科学君

生活在地球到底有多幸运?这个问题有一个简单的答案,那就是地球是一颗适合生命生存的宜居星球,并且过去的几十亿年里,地球上一直在整体上保持着适合生命生存的自然环境,使得生命可以在地球上生生不息,直到现在依然如此。

生活在地球有多幸运?40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命

(想象图)

需要知道的是,大约40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命,它们就是金星和火星。在过去的日子里,我们已经获取到了这两颗星球的大量探测数据,通过对这些数据的分析以及理论上的推演,科学家普遍认为,在那个时候,金星和火星很可能也存在着与地球类似的宜居环境,拥有合适的大气层、温暖的气候以及广袤的海洋,并因此具备了孕育出生命的可能。

然而以金星和火星的现状来看,显然是不适合生命的,其中金星的表面平均温度高达464℃,堪称是“地狱行星”,火星的情况虽然比金星好一些,但也是一片荒芜。为什么会这样呢?最主要的原因,其实就是太阳。

生活在地球有多幸运?40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命

相关研究表明,自从诞生以来,太阳的亮度就一直在增加,平均每10亿年,它的亮度就会增加10%左右,而这也就意味着,随着时间的推移,太阳系中的行星接收到太阳能量也会不断增加。

作为距离太阳第二近的行星,金星受到这种影响的程度相对更大,随着太阳的不断变亮,金星表面的温度越来睵高,海洋也逐渐蒸发,这会使得金星大气层中充斥着大量的水蒸气,与此同时,在太阳的短波辐射下,这些水蒸气的水分子又会不断地被光解成氢和氧。

在此过程中,氢会因为相对质量很轻而不断地逃逸,而化学性质活泼的氧则会很快与其他元素结合(例如碳、硫等),随着这个过程的持续,金星表面也就渐渐干涸,再也没有了液态水的存在,于是金星上的海洋就消失了。

如果一颗行星上存在着海洋,那它大气层中的碳元素就可以通过海洋进行循环,其过程可以简单地描述为:大气层中的二氧化碳可以和水发生反应生成碳酸,在此之后,碳酸又可以与其他元素(如镁、钙等)生成碳酸盐并不断沉淀,并最终随着地质活动进入地下,但这些碳元素也不会一直停留在行星内部,它们会随着火山运动重新释放到大气层中。

生活在地球有多幸运?40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命

金星没有了海洋,这种机制也就不起作用了,所以火山运动释放出的二氧化碳就会不停地在大气层中堆积,更糟糕的是,海洋的消失,还造成了金星的地壳不再运动,这就会导致金星内部的压力只能通过火山运动来释放,所以金星上的火山运动也就变得很频繁。

在这种情况下,二氧化碳就会不停地在金属的大气层中堆积,进而引发了越来越严重的温室效应,并最终使得金星变成了现在我们所看到的样子。

至于火星,情况就要简单一点,那就是由于火星太小,其核心早早地冷却了,没有了炽热的核心,火星的大气层也就失去了磁场的保护。

要知道太阳在发光发热的同时,还会释放出大量的高能带电粒子,这也被称为“太阳风”,如果一颗行星拥有一个强大的磁场,那“太阳风”就会“绕道而行”,如果没有的话,那“太阳风”就会长驱直入。

生活在地球有多幸运?40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命

所以失去磁场的保护之后,火星的大气就被“太阳风”不停地“吹”走,并因此变得越来越稀薄,大气层的“保温”作用也越来越弱,与此同时,其大气压也越来越小,而没有了足够的大气压,火星海洋中的水也就不能保持液态……于是火星也就慢慢地变成了一颗荒芜的星球。

看到这里,你可能会问了,金星的磁场也很弱,其强度甚至可以忽略不计,那为什么“太阳风”没有把金星的大气层“吹”走呢?其实有两个原因,1、金星的引力比火星大得多;2、金星大气层主要由二氧化碳构成,而二氧化碳的相对质量较大,因此更容易被引力束缚。

综上所述,尽管在40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命,但到了现在,这些星球也早已变得不再适合生命。而在过去的几十亿年里,地球上却一直在整体上保持着适合生命生存的自然环境,据此我们也可以清楚地看到,生活在地球到底有多幸运。那么地球又是怎么做到的呢?

生活在地球有多幸运?40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命

简单来讲就是,在早期的时候,太阳释放出的能量相对比较少,但此时地球的大气层中充斥着大量的温室气体,如二氧化碳,甲烷等,其产生的温室效应,就可以有效地使早期地球保持温暖。

而随着太阳的持续变亮,地球接收到的太阳能量也越来越多,不过在这个时候,地球上及时地出现了可以进行光合作用的生命,它们可以吸收二氧化碳,然后释放出氧气,而在富氧的环境中,甲烷也会被氧化。在它们的不懈努力下,地球的大气中的温室气体也逐渐减少,其产生的温室效应也越来越弱,进而使得地球能够保持“凉爽”。

另一方面来讲,地球有一个强大的磁场,能够有效地抵御“太阳风”的侵袭,除此之外,由于地球与太阳的距离比金星更远一些,因此地球受到太阳变亮的影响就要相对小一点。这些因素都有助于地球一直维持适合生命生存的自然环境。

生活在地球有多幸运?40亿年前,太阳系可能有别的星球也存在生命

值得一提的是,现在的太阳依然在持续变亮,而这也就意味着,地球未来接收到的太阳能量依然会越来越多,根据理论模型的预测,在大约10亿年后,地球表面的温度就将达到47至70℃,而到了那个时候,金星上曾经发生过的场景,就有可能在地球上再次出现。

当然了,这种预测并没有考虑人类的干预的因素,可以想象的是,如果人类文明真的能够一直发展到10亿年后,那届时的人类就完全有能力应对太阳持续变亮对地球的威胁。所以我们可以这样认为:能够生活在地球上,是人类的幸运,而如何让地球在未来保持适合生命生存的自然环境,则是人类的责任。你觉得呢?

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