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  • 研究发现:不同演化阶段星系诞生的行星,能否孕育生命也不同

    科学家发现,在银河系生命早期形成的岩态系外行星,似乎比后来形成的行星更有可能形成磁场和板块构造。由于这两个条件都被认为有利于生命的进化,这意味着如果银河系中存在生命,它可能进化得更早而不是更晚,而且新形成的行星诞生生命的机会可能更小。正如首席科学家、行星研究人员克雷格·奥尼尔(Craig O‘Neill)所说:板块构造对宜居行星很重要。

    研究发现:不同演化阶段星系诞生的行星,能否孕育生命也不同

    看起来板块构造是在银河系早期形成的行星存在最佳条件,可能不太容易重现,对于生命来说,这可能是最好的了。系外行星一直吸引着人们的极大兴趣,因为它们中的一些可能蕴藏着生命。在戈德施密特地球化学会议上,克雷格·奥尼尔教授(麦格理大学麦格理行星研究中心主任)说:由于涉及的距离很远,我们关于这些系外行星的信息有限,但我们可以理解一些因素,如位置、温度和一些系外行星的地球化学概念。

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    这使我们能够模拟这些行星是如何演化的,利用澳大利亚国家计算基础设施(Australian National Computing Infrastructure)上数百个处理器的巨大模拟,该团队通过Aspect地球动力学代码运行了参数,该代码模拟了行星内部的演化。奥尼尔的研究小组能够证明,许多早期行星可能倾向于发展板块构造,这有利于生命的发展。板块构造就像是地球的恒温器,为地球创造了能让生命进化的条件,地球的核心有大量的铁,科学家曾认为这对于构造发展是必要的。

    研究发现:不同演化阶段星系诞生的行星,能否孕育生命也不同

    然而,研究发现,如果时机合适,即使是铁含量很少的行星也可能发展板块构造,这完全是意想不到的。板块构造的演化具有重大的连锁效应,后来形成的行星可能没有发展出板块构造,这意味着它们没有内置的恒温器。这不仅影响了表面温度,这意味着核心保持热,这抑制了磁场的演化。如果没有磁场,行星就会受到恒星辐射的侵蚀,而且会失去大气层,所以生命变得难以维持。如果一颗行星想要维持生命,就需要幸运地在正确的位置和正确的时间拥有正确的地球化学。

    研究发现:不同演化阶段星系诞生的行星,能否孕育生命也不同

    研究人员知道,银河系的整体化学平衡随着时间推移发生了变化,原因多种多样,比如物质汇聚成恒星和行星体,或者被超新星喷出。这意味着可用于形成行星的星际物质与早期星系中的物质有很大不同。所以早些时候形成的行星是在有利于生命发展的条件下形成,这些条件在银河系中正变得越来越罕见。在过去的几年里,像美国宇航局(NASA)开普勒任务这样令人惊叹的项目,已经定位了数以千计围绕其他恒星运行的行星。然而,仅这些系外行星观测就提供了非常基本的信息。

    研究发现:不同演化阶段星系诞生的行星,能否孕育生命也不同

    将观测与像这样的大型模拟项目结合起来是非常重要,这真的可以告诉我们一些关于在星系演化的不同阶段形成的行星地质演化情况。这使科学家能够建立一幅关于这些奇怪的世界可能是什么样子,以及它们可能有多适合居住的图景。目前美国宇航局(NASA)已经确认探测到4158颗系外行星,迄今发现距离地球最近的系外行星是半人马座比邻星,距离地球约4光年(而且最新数据显示有2到3颗系外行星)。

    博科园|研究/来自:Goldschmidt Conference

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