我们一直以为,地球是太阳系唯一的“生命家园”,是宇宙独宠的幸运儿,但科学家最新发现,太阳系曾经有3个“地球”,它们和地球一样,处于宜居带、有固态表面、甚至可能有液态水,可为什么现在,只剩下我们这一个地球了?
另外2个“地球”去哪了?
是被小行星撞碎了?被太阳吞噬了?
还是彻底逃离了太阳系?
首先我们必须明确一个核心:这3个“地球”,并不是和地球一模一样的星球,而是具备“类地行星”核心条件,有固态岩石表面、处于太阳系宜居带、有形成生命的基础条件,它们被科学家称为“太阳系的三个宜居星球”,也是曾经最有可能孕育生命的“三姐妹”。
这三个“地球”分别是:我们现在生存的地球、被称为“地球孪生姐妹”的忒伊亚、以及“曾经的宜居星球”火星。
可能有人会说:火星不是一颗沙漠星球吗?
怎么会是“地球”?
忒伊亚又是什么?从来没听说过!
忒伊亚是一颗被科学家称为“地球前身的守护者”的星球,它诞生于45亿年前,和原始地球一起,围绕太阳公转,是太阳系早期最耀眼的两颗类地行星。
根据NASA的模拟推演和月球样品分析,忒伊亚的大小和火星相当,半径约3000公里,是地球半径的一半,它也处于太阳系宜居带内,有固态岩石表面,甚至可能存在液态水,如果它没有消失,或许现在它也会是一颗孕育着生命的星球。
可偏偏太阳系早期的“混乱”,注定了它的悲剧。
45亿年前,太阳系刚形成不久,行星轨道还没有稳定下来,无数小行星、彗星在太阳系内横冲直撞,就像一个“混乱的战场”,忒伊亚因为轨道偏移,逐渐向原始地球靠近,最终以约45°的倾角、每秒不到4公里的速度,和原始地球发生了正面碰撞,这是太阳系历史上最惨烈的一次撞击,被科学家称为“大碰撞事件”。
这场撞击的威力相当于10的23次方吨TNT炸药同时爆炸,比人类历史上所有核武器爆炸的威力加起来,还要大100万亿倍!
撞击发生的瞬间,忒伊亚直接被撞得粉身碎骨,一部分碎片沉入了原始地球的地幔深处,和地球融为一体,另一部分碎片则被溅射到环地球轨道上,在引力的作用下,慢慢凝聚、冷却,最终形成了我们现在看到的月球。
第二个“地球”是火星,40亿年前的火星,其实是一颗和地球极其相似的“蓝色星球”,是太阳系内最有希望孕育生命的星球,甚至比地球还要宜居!
40亿年前的火星有厚厚的大气层,大气中含有大量的二氧化碳和氧气,能形成温室效应,让火星表面的温度保持在0-100℃之间,刚好能容纳液态水的存在。
那时候的火星,表面有广阔的海洋、蜿蜒的河流、起伏的山脉,甚至可能有湖泊和三角洲,火星表面至今还保留着干涸的河床、湖盆和三角洲地貌,这些都是液态水存在过的铁证,科学家推测,火星上的液态水,可能存在了近10亿年,这段时间,足够简单生命的诞生和演化。
可为什么这样一颗充满生机的“地球”,最终会变成一片荒芜的沙漠?
因为它的内核太小。
地球的内核是炽热的铁镍合金,一直在不断旋转,从而产生强大的地磁场,保护地球的大气层,而火星的内核体积只有地球内核的三分之一,大约在30亿年前,火星的内核就彻底冷却,停止了旋转,随之而来的,就是火星地磁场的消失。
没有了地磁场的保护,太阳风就像一把“锋利的刀”,直接穿透火星的大气层,不断剥离火星的大气分子。NASA的MAVEN火星探测器发现,太阳风每年都会“偷走”火星约10万吨的大气,经过几十亿年的侵蚀,火星的大气层变得越来越稀薄,现在的大气厚度,只有地球的1%。
大气层消失后,火星表面的温度急剧下降,最低温度可达零下150℃,最高温度也只有零上20℃,液态水无法稳定存在,要么被冻结在两极的冰盖下,要么被蒸发、电离,沿着火星的磁力线逃逸到宇宙中。
没有了大气层的保护,太阳辐射和宇宙射线可以直接照射到火星表面,即使有简单的生命,也会被瞬间杀死。
可以说火星曾经也是一颗充满希望的“地球”,只是因为自身的先天不足,加上太阳的“无情侵蚀”,最终沦为了一片荒芜。
而我们地球的存活,不仅仅是幸运,更是“步步惊心”,它躲过了无数次宇宙灾难,才得以延续至今。
第一个幸运是木星的“守护”,木星是太阳系最大的行星,它的质量是地球的318倍,引力极强,就像太阳系的“清道夫”,吸引了大量的小行星和彗星,这些小行星和彗星,如果没有木星的吸引,很可能会撞击地球,给地球带来灭顶之灾。
最典型的例子,就是6500万年前,一颗直径10公里的小行星撞击地球,导致恐龙灭绝,而这样的撞击,如果没有木星的“拦截”,可能会更加频繁,可以说木星就像地球的“大哥”,一直默默守护着地球,为地球挡住了大部分宇宙“炮弹”。
而且地球的内核一直在不断旋转,地磁场也一直在不断修复,即使地球曾经受到过小行星撞击,导致地磁场短暂减弱,地球也能通过内核的旋转,重新增强地磁场,保护大气层。而火星,因为内核冷却,失去了自我修复的能力,一旦地磁场消失,就再也无法恢复。
前面我们提到,月球是忒伊亚的残骸,它的存在不仅稳定了地球的公转轨道,还能调节地球的潮汐,促进地球的板块运动,板块运动能释放地球内部的热量,产生火山喷发,火山喷发会释放大量的二氧化碳,维持地球的温室效应,让地球的温度保持稳定。
如果没有月球,地球的板块运动可能会停止,温室效应会消失,地球会变得越来越冷,液态水会被彻底冻结,生命也无法延续,所以地球的存活,从来都不是偶然,而是忒伊亚的牺牲、木星的守护、月球的稳定,以及地球自身的努力,共同造就的“宇宙奇迹”。
或许在宇宙中,有很多像太阳系这样的恒星系统,有很多像“三个地球”这样的类地行星,但能像地球这样,集齐所有幸运,孕育出生命的星球,可能寥寥无几。
科学家们通过韦伯望远镜和开普勒望远镜观测发现,宇宙中存在无数个类地行星,它们有的处于宜居带,有的有固态表面,有的甚至可能有液态水,但它们大多没有像地球这样的“守护”,没有像忒伊亚这样的“牺牲”,最终都沦为了荒芜的星球。