也许地球上的生命是最好的?

通过|2020年6月23日

板块构造对于宜居性是很重要的,而且似乎在星系寿命早期行星形成的最佳条件存在……而且不太可能轻易复发。

图片来源:Mark Schwartz

根据研究,板块构造中扮演一个重要的角色在决定一个行星的“宜居性”,他们认为岩石行星形成星系的早期生活中似乎有更大的机会发展中磁场和移动板块——两个条件被认为是有利于生活的发展与之后形成的行星相比。

陆地工作目录在过去的几十年里,随着科学家们寻找地外生命,系外行星一直在快速增长,但我们描述它们的能力却发展得很慢。由于遥远的星际距离,我们能收集到的关于这些系外行星的信息有限。然而,即使只有这么少量的信息,科学家也可以确定关键因素,如位置、温度和地球化学。

银河系化学演化模型被天文学家用来确定元素是如何在恒星中形成的,以及它们是如何在整个星系中分布的。对地球物理发展至关重要的元素的可用性和相对丰度,如铁,以及产生热量的元素,如铀、钍和钾,最终决定了一个发展中的行星的核心大小、重力和内部温度,所有这些都控制着它的地质系统的动态。

这些发现最近由麦考瑞大学麦考瑞行星研究中心主任克雷格·奥尼尔教授在戈德施密特地球化学会议上公布。“板块构造对于宜居性很重要,而且看起来板块构造最适宜的条件存在于星系早期形成的行星上,而且不太可能轻易重现。”对于生活来说,这可能是最好的。”他说。

通过运行需要大量计算能力的模拟,奥尼尔和他的团队能够基于元素组成模拟行星内部的发展。

“板块构造就像地球的恒温器一样,创造了允许生命进化的条件。地球的核心有大量的铁,我们曾认为这是构造发展的必要条件。然而,我们发现,如果时机合适,即使是铁含量很少的行星也可能形成板块构造。这完全出乎意料。

“较晚形成的行星可能没有形成板块构造,这意味着它们没有内置恒温器,”奥尼尔说。“这不仅影响表面温度,这意味着核心保持高温,这抑制了磁场的发展。”如果没有磁场,这颗行星就无法躲避太阳辐射,而且会失去大气层。所以生活变得难以维持。一颗行星要想维持生命,就需要足够的运气,在正确的时间拥有正确的位置、正确的地球化学特征。”

这类项目利用从元素组成或数学模型中收集的信息来预测一些星系邻居(显然是36)对于科学家们构建这些外星世界的图景,以及确定它们的进化如何在我们浩瀚的银河系的其他地方孕育生命非常重要。