一颗行星,需要具备哪些条件才能有自己的引力和磁场?

地球有强大的引力,所以我们都站在坚实的大地上,不仅如此还有矗立的高楼大厦告诉我们引力绝非虚言,它是实实在在存在的,比如月球就因为引力绕着地球转!当然地球还有自己的磁场,使得我们可以用指南针来区分南北,但磁场的功能绝不止区分南北那么简单!

太阳系中所有行星都有引力,但有磁场的行星却不多,比如四大岩石质行星中只有地球有比较强的磁场,其它诸如水星、金星和火星不是没有磁场就是只有一个诱发磁场,或者磁场极其微弱,而木星土星天王星和海王星则气态行星,表面温度也极低,所有只有引力与磁场完美合体的地球诞生出了高等文明!

引力和磁场对于生命来说,哪个更重要?

其实两个都非常重要,因为在生命演化发展过程中,两者分别在不同阶段起到了重要的支撑作用,比如生命所需的第一个环境是有一个依托,引力得以让天体中的物质聚合成团,形成一个静力平衡的天体,比如地球!那么还需要哪些环境呢?

一个气压适中的大气层

温度合适的液态水

需要有机分子的介入

大气层需要有足够引力的环境才能保持,比如水星就没有自身的大气层,火星则太稀薄,而金星大气压则是地球的90倍,似乎比高压锅还要狠!地球大气压则比较适中,但对于生命来说,一个大气压或者0.5个或者2个大气压这些都问题不大,关键是需要平衡与持续,切不可经常出现剧烈变化,这会造成生物难以适应!

温度合适需要地球位于太阳系的宜居带上,当然火星也在宜居带,金星则在热边缘,所以勉强有三个选手入围,但只有地球出线了!

有机物来源有两个,一个是地球本身就有的,因为在宇宙中弥漫的星际云中都观测到了有机分子的存在,因此地球本身就具备并不奇怪,另一个则是陨石所带来,这些环绕这太阳系公转的小行星被地球引力所吸引,进入了地球大气层,带来的物质成为了地球生命诞生最原始的种子。

还需要有一个合适的磁场

磁场对于生命的出现非常重要,有两个功能,第一它可以将带电粒子偏转,使得它避开地球方向!因为带电粒子都都具有比较高能量,轰击生物会让分子键断裂,简单的说被轰击多了,DNA断裂无法修复,那么这个生物就差不多挂了!

还有一个就是保护大气层不会被太阳风剥离,因为偏转了粒子,轰击大气的粒子使大气逃逸比例就低了,得以让大气维持一个平衡!而大气的功能就多了,无论厌氧性还是需氧性生物,都必须在大气层内生活,即使如水熊虫这种可以在真空下存活,但不能在真空中展开生命活动,简单的说就是休眠了。

另一个功能是大气层能阻挡大部分高能粒子和伽玛射线,让生命存活的几率大大增加!所以引力和磁场都是生命活动必须的!

引力和磁场都是怎么来的呢?

牛顿在三百多年就发现了万有引力,爱因斯坦告诉大家,引力是质量弯曲周围的时空,而质量在其中的运动方式展现在大家眼前的就是引力,当然质量不仅会对空间产生影响,而且对时间也同样会产生影响,因此惠勒用一句很简单的话就概括了:“质量告诉时空该如何弯曲,时空告诉质量该如何运动”!

因此我们所有人都在地球弯曲的时空生存,如果地球不再不弯曲这个时空,那么大家都得玩完!不过这种事情大概率不会发生,除非希格斯场出现问题!

那么磁场是怎么来的呢?

地球磁场的产生机制十分复杂,具体怎么产生科学家仍然一头雾水,但大家公认磁场有几个非常关键的因素,即:

必须自转

必须有液态金属内核

地球内核必须有高温来源

环环相扣,少一个都不行,因为高温才能使金属内核成为液态金属内核,因此才能内外自转一直,与诱发磁场一起形成自励的发电机效应,成为稳定的磁场输出,形成保护地球的地球磁场环境!

水星因为太小了,而火星则已经冷却,金星尽管有液态内核,但它自转极慢,这导致了它几乎没有磁场!也许是金星形成晚期遭受到了严重撞击才导致它成为一颗自转极慢的行星。

而地球内核高温来源有两个,一个是引力坍缩能,另一个是地球内核放射性物质的衰变能,两者产生的热量都会通过地表向太空散失,而且放射性物质的半衰期已过,未来产热会越来越少,也就是地球内核温度会越来越低,最终将冷却无法形成液态内核,地球发电机效应消失,磁场消失!不过为时尚早,因为还有二十多亿年,对于人类从茹毛饮血时期到现代文明,不过区区数万年时间!

所以时间还长得很!