究竟什么是生命宜居带?潮汐锁定又会对我们人类有什么影响?
究竟什么是生命宜居带?潮汐锁定又会对我们人类有什么影响?
在浩瀚的宇宙中,生命是如何起源和存在的?这个问题一直困扰着人类。科学家们发现,宇宙中只有一小部分区域适合生命生存,这就是所谓的"生命宜居带"。同时,"潮汐锁定"这一现象也对行星上的生命产生了重要影响。本文将为您详细解析这两个关键概念。
宇宙究竟是什么样的?超高度的真空,极端的温度,致命的宇宙射线,铺天盖地的陨石!宇宙的大部分空间,对于生命来说是非常险恶之地,是不适宜生命存在的地区!
只有非常稀少的地方,才有可能成为生命的绿洲,生命的宜居带。那么,我们不禁要问:什么是生命宜居带呢?
顾名思义,宜居带,就是生命适宜居住的地方,是一颗恒星周围距离适中的地带。在这一距离范围内的星球,它的温度不会太冷,也不会太热。水能够以液态形式存在,因为液态水是生命生存所不可缺少的物质。如果,一颗行星恰好落在这个范围内;那么,它就有更大的机会拥有生命,或者拥有生命可以生存的环境。
科学家指出:生命存在的一个宏观因素,是行星到中心恒星的距离适中。比如,地球到太阳的距离,不远不近。
但是,地球的姊妹星——金星,它距离太阳太近。金星表面的高温,注定不可能保存液态水。而地球外侧的火星,距离太阳又偏远;其表面的水常常冻结成冰,也不能保存液态水。
所以说,在太阳系内能够存在液态水的区域,只限于金星公转轨道和火星公转轨道之间的这段狭窄环带,这就是太阳系的宜居带。
科学家指出:位于这个环带的行星表面,才可能有液态水的存在。而我们的地球,恰好就位于这个宜居带之内,是太阳系八大行星中唯一存在着大量液态水的星球!
事实上,生命宜居带,是包围着中心恒星、具有一定厚度的球形区域。不过,因为太阳系里行星的轨道大都处于一个平面上,所以可以用环带来表示。
地球表面,因覆盖着大量的液态水,而属于海洋型行星。而金星和火星表面,基本上全陆地覆盖,都属于陆地型行星。
我们的海洋行行星,距离太阳不远也不近,其公转轨道正好落在一个最佳的位置上,可以说得上是:独天独厚的奇妙!
当然,除了考虑行星与恒星的距离外;科学家认为:我们还需要知道母恒星的寿命与质量的大小。太阳的寿命大约100亿年,目前年龄大约50亿年。地球的年龄为46亿年,地球诞生8亿年后才出现简单的生命。
恒星的寿命要大于宜居带的寿命。母恒星的质量过大,寿命比较短。而行星又不足演化出比较复杂的生命。母恒星的质量过小,行星距离恒星过近,生存条件险恶。
当然,这时候的恒星会存在引潮效应。就是我们所说的潮汐锁定,致使行星一面朝向太阳,形成一面温度极高,一面温度极低的情况。这时候,生命是难以在行星上生存和繁衍的。那么,究竟什么是潮汐锁定呢?它和地球的海水涨潮落潮,有关系吗?
科学家表示:潮汐锁定就是发生在重力梯度上,致使天体永远以同一速度面对着另一个天体。同时,潮汐锁定的天体绕自身的轴旋转一圈,要花上绕着同伴公转一圈相同的时间。
因此,这种同步自转,让一个半球固定不变的朝向伙伴天体。比如,月球永远以同一面对着我们的地球。于是,潮汐锁定在同一个观测点,看到的图像永远相同,不受公转运行位置的影响。
而月亮的引力,会引起地球上每天两次涨潮,两次退潮。我们把它叫作潮汐。当然,不仅地球上的海洋会有潮汐,地球上岩石圈每天也会起伏60厘米,这叫固体的潮汐。到了现在,这种效应更是被使用在一些人造卫星的稳定上。
我们知道,地球是太阳系家族的一分子,太阳系又是银河系大家庭的成员。那么,太阳处于银河系的什么位置呢?
在前篇文章中,小编讲过:银河系有4条旋臂结构,直径约10万光年。银河系拥有上千亿颗恒星,其中有容易形成生命诞生的银河系,是生命宜居带。
因此,距离银河系中心不能太近,也不能太远。太阳系距离银河系核心2.5万光年,不远不近,正处于银河系的生命宜居带。当然,关于生命宜居带,还需要考虑恒星在不同年龄段的亮度变化。
46亿年前的早期太阳,要比现在暗30%左右。那么早期的地球,有相当长的一个时期是处于冰冻状态。后来,随着太阳的亮度提升,冰冻开化,地球的陆地能够自动调节行星的气温。伴随地球表面的水长期循环,构成了生机勃勃的生物大世界。
如果,我们能够在银河系的宜居带上发现一颗类似地球的星球,那就可以为人为未来的星际移民做出规划了。但十分遗憾,直到目前,各国还没有在地球外发现类似的行星。不过,相信随着我们航天技术的进步,我们终究会发现!