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一項新的研究表明，在我們銀河系132億年歷史中早期形成的巖石行星，相比后來形成的行星，產(chǎn)生的環(huán)境對于生命發(fā)展更友好。研究人員說，形成于銀河系歷史較早時期的行星更有可能形成適宜的地質(zhì)構(gòu)造、磁場以及其他我們所知的利于生命進化存續(xù)的條件。

圖解：藝術(shù)家對可能宜居的地外行星——開普勒-1649c的描繪，這顆行星圍繞著它的主紅矮星運轉(zhuǎn) (圖源：? NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter)

“行星的地質(zhì)構(gòu)造對生命的繁息十分重要，而最佳的地質(zhì)構(gòu)造條件貌似只存在于銀河系早期形成的行星中，而這之后便很難再現(xiàn)，”悉尼麥格理大學(xué)麥格理行星研究中心的主管、主要研究者克雷格·奧尼爾說道，“對存在的生命來說，他們擁有的條件便已經(jīng)是很好的條件了?！?/p>

奧尼爾和他的同事們研究銀河系中的系外行星——太陽以外的恒星軌道上的行星。

“由于相隔甚遠(yuǎn)，我們能夠獲得的系外行星的信息有限，但我們可以了解一些因素，比如說位置、溫度和一些對地質(zhì)化學(xué)的推測，”奧尼爾說，“這就允許我們模擬它們形成的過程。

研究團隊將這些參數(shù)塞進行星形成模擬器中，利用在堪培拉的澳大利亞國立大學(xué)的國家計算基礎(chǔ)中心的處理器進行運算。研究者們發(fā)現(xiàn)，在銀河系歷史的相對早期形成的行星更有可能發(fā)展出一種地質(zhì)構(gòu)造——起到一個類似內(nèi)置恒溫箱的作用，而表面又足夠涼爽能夠讓我們已知的生命體發(fā)展進化。

奧尼爾說，在很多方面上，缺乏這種地質(zhì)構(gòu)造對于生命形成都是個壞消息。“這不僅僅影響著地表溫度，這同時意味著星系的內(nèi)核保持高溫狀態(tài)，阻礙了磁場的形成，”他說，“如果沒有磁場，行星將失去阻擋恒星輻射的屏障，從而傾向于丟失它的大氣層，因此生命將更加難以維系。一個行星需要足夠幸運，同時擁有合適的位置，合適的地質(zhì)化學(xué)特性，并在合適的時機形成，才能使生命得以繁息?！?/p>

此外，行星的地質(zhì)化學(xué)同樣受其形成的時代影響，因為星系的化學(xué)成分一直在隨時間而變化。舉例來說，在后來，隨著超新星爆炸，更多較重的物質(zhì)在星系中散布，而形成恒星和行星所需的較輕的物質(zhì)（比如氫、氦）則愈發(fā)稀少。

這些新的研究結(jié)果在6月21日和26日之間舉行的戈爾德施密特線上會議2020中發(fā)表。

相關(guān)知識

太陽系外行星，或簡稱系外行星（Exoplanet），是位于太陽系之外，不繞行太陽公轉(zhuǎn)的行星。截至2020年6月底，已經(jīng)被確認(rèn)的系外行星總共有4281顆，當(dāng)中約有71.3%是透過凌日現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的；這些行星分屬3163個行星系，其中有701個多行星系[5]。開普勒任務(wù)已經(jīng)檢測到18,000顆行星候選者，包括262顆位于潛在適居帶的候選者[6][7]。

在銀河系，估計有數(shù)十億顆恒星（若每顆恒星都至少有一顆行星，將導(dǎo)致有1,000億至4,000億顆行星）[2][3][4][8]，不只在恒星周圍有行星，也有自由移動的行星質(zhì)量天體[9]，而已知最靠近的系外行星是比鄰星b。

幾乎所有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的系外行星都在我們自己的銀河系內(nèi)，但是有少量的銀河系外行星可能可以被檢測出來。哈佛－史密松天體物理中心在2013年1月提出的一份報告中提到：估計在銀河系內(nèi)“至少有170億顆”地球尺度的系外行星[10]。

數(shù)百年來，許多哲學(xué)家和科學(xué)家都認(rèn)為在太陽系以外應(yīng)該也有行星的存在，但是沒有辦法知道行星有多普遍，或是與太陽系行星的相似度又是如何。在19世紀(jì)，許多的偵測方法被提出來，但最終所有的天文學(xué)家得到的結(jié)果都是否定的。第一個被確認(rèn)的檢測出現(xiàn)在1992年，發(fā)現(xiàn)有幾顆質(zhì)量類似地球的天體環(huán)繞著脈沖星PSR B1257+12[11]。在主序帶恒星發(fā)現(xiàn)行星的第一個偵測結(jié)果出現(xiàn)在1995年，在鄰近的飛馬座51發(fā)現(xiàn)了以4天周期公轉(zhuǎn)一周的巨大行星。由于觀測技術(shù)的進步，自此之后偵測到的數(shù)量與效率迅速的增加[5]。有些系外行星被大望遠(yuǎn)鏡直接拍攝到影像，但絕大多數(shù)的系外行星都是經(jīng)由徑向速度測量檢出的[5]。除了系外行星，“系外彗星”（在太陽系之外的彗星）也被發(fā)現(xiàn)，也許在銀河系內(nèi)也是很普遍的[12]。

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作者: Elizabeth Howell

FY: Sonic Hedgehog

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