目前,地球物理学家最新研究表明,类似地球的气体循环系统并不是外星生命存在的决定性因素,然而之前研究声称这种可能性不大。
过去的研究表明,这些所谓的“水世界”星球可能对生命并不友好,因为这样的星球无法采矿,没有稳定星球气候的气体循环。但是最新一项研究对该观点进行了反驳,报告指出,海洋星球在形成之后可能在相当长的一段时间里保持可居住性,具体的时间长短取决于不同的星球。
在过去20年里,科学家已发现数千颗系外行星,其中很大一部分是岩石行星,它们位于主恒星的“宜居地带”,与主恒星保持一定的距离,行星表面存在水资源。然而,科学家仍然不确定适宜生命存活的所有条件,因为到目前为止,我们只知道一个存在生命的星球——地球。
最新研究报告指出,在地球上,科学家经常关注地球气候系统,从而更好地理解行星是如何在数百万年或者数十亿年的时间里保持稳定,持续生命存活下来。地球通过火山喷发释放大气层释放温室气体而变暖,之后这些温室气体分解沉积在地壳矿物质中,地球气温逐渐下降。
这项最新研究结果是基于1000多颗正在形成的系外行星的模拟实验得出的,研究表明,如果水世界满足一定的条件,它们很可适合生命存活。具体而言,这些行星需要一定数量的碳——地球生命赖以生存的元素,这颗系外行星在形成初期需要大量的水,以及在大气和海洋之间循环碳,从而稳定整个气候系统。
同时,系外行星的地壳也需要维持其原有的元素和矿物质,而不是让这些矿物质和元素在海洋中溶解,从大气层中吸收碳。
研究报告作者、美国芝加哥大学地球物理学家埃德温·凯特(Edwin Kite)说:“这确实反驳了我们需要一个‘地球克隆体’的观点,并不意味着存在生命的星球必须拥有陆地和浅海洋。”
虽然他们对类太阳恒星周围的行星进行了模拟实验,但是凯特表示,该研究使人们对红矮星持乐观态度,红矮星将成为另一个寻找地外生命的热点。因为在模拟实验中只假设恒星发出稳定光线,从理论上讲红矮星也会发出稳定光线。
红矮星比太阳更加昏暗,但是可允许宜居行星在近轨道运行,从理论上讲,这样的行星表面可能有水,并且符合生命宜居的条件。然而,红矮星存在一定的变数,可能会向恒星系统中的行星释放致命辐射。目前,这项最新研究报告发表在8月31日出版的《天体物理学杂志》 上。
曾经有一段时间,人类认为可能存在这样一个天体。会不会有这样一个轨道的天体,和地球的性质一致,甚至可能孕育生命呢?当然,反驳的意见也很容易提出,其他天体都没有观察到反向的对称星球的存在,为什么偏偏我们地球有呢?
不过,随着物理学的进步,这种可能在理论上也已经被彻底的否定了。天体运行并不想我们高中物理课本中所讲的二体运动那样简单,天体之间存在着引力摄动,如果太阳的对面还有一个反地球,仅考虑这三者就不可能用拥有一个稳定的轨道。
法国数学家拉格朗日在1772年推算出了五个拉格朗日点,其中只有两个是稳定的,分别是L4和L5点(下图中蓝箭头围成的一个小圈),其他的三个点都是亚稳定状态,一旦受到微弱的波动就会脱离轨道位置(势能曲线为马鞍面)。这就好理解为什么其他行星没有反相位对称的存在了,即便在这个位置上放上一个物体,经过足够长的时间迟早会运行到L4和L5两个稳定的两个点上。
向左转|向右转
最后,在地球上无法观测所以无法证实和证伪这种说法早就可以扬弃了。自从进入太空时代以来,人类向地月系中发射了近百个探测器,显然不会漏过反地球这样一个庞然大物。
如果这道题是高中物理,答案是有可能存在如此的轨道;如果接触了大学物理,直接否定。