星系中心的大量恒星不停靠近,为何会变成周围行星的灾难?

为什么地球不应是唯一能承载已知生命的星球?

众所周知,我们地球所在的太阳系就位于银河系之中 ,而银河系却不过是宇宙中数以亿计的星系之一,它们就像是宇宙空间中一座座保持一定距离的大大小小的岛屿。简单来说,银河系这样的星系在宇宙中并不罕见,而地球这样的类地行星也同样普遍的存在于各大星系之中,比如,同在太阳系之中的火星便是一颗类地行星。

之所以人类坚信在宇宙的另一个角落,一定存在可供生命存活、乃至已经孵化出现代社会文明的星球,便是通过一系列因素综合得出的大概率可能性事件。一直以来,科学家们都在寻找适合已知生命居住的星球,至于具体的寻找标准,自然就是参照我们地球环境的基本特征,以及地球生命的必要存活条件。

首先,它得是一颗类地行星,具有稳定的自转和公转周期;其次,还得满足星球上有流动的液态水、可以自由呼吸的空气,以及人类能够适应的生存温度等条件。因为,这些都是我们判定一颗行星是否适合地球生物生存的重要依据。

到现在为止,科学家已经对四千多颗系外行星的基本特征有了一定的了解,暂时还没有在里面发现一颗能像地球一样适合生命繁衍生息的星球。但是,这个暂时还难以令人满意的结果,很可能是局限于我们目前可以探测到的行星数量还太少,而且,我们探测宇宙物体的设备可揭秘的宇宙空间距离也还很有限。

事实上,科学家们在进行地外行星探索的时候,并不是局限于我们的太阳系之内,其中不少都涉及到了银河系内外的更广阔空间。而且,目前我们能够探测到的系外行星,有不少都不位于同一个行星系统,只不过系外行星首次被确认的时间,大约是在距离我们更近的20世纪90年代罢了。

银河系的膨胀区域-恒星不停靠近,为何是围绕其运行行星的灾难?

或许一般人很难想象,太阳这一颗母恒星就足以点亮整个太阳系,而它的质量更达到整个系内总质量的百分之九十九以上。而在我们太阳系所在的银河系中心,除了有大家特别感兴趣的超大质量黑洞人马座A*以外,科学家们将星系中心堆积了大量恒星的地方,称为银河系的膨胀区域。

科学家们发现,位于我们银河系中心位置的恒星一直在不停靠近,这很可能会对围绕这些恒星运行的行星带来灾难,这意味着我们在银河系的范围内寻找下一个地球的难度就更大了。

这个道理讲起来其实也特别好理解,我们银河系的中心大概有100亿颗数量级的恒星,它们都位于这个大概跨越几千光年的巨大空间中。当然,这些恒星的诞生和消亡时间并不相同,只不过其中大部分恒星的形成时间距离现在都较久远了,再加上自身的质量也比较大,所以,科学家们将其称为古老的大质量恒星。

正是因为银河系的中心区域存在的恒星数量如此之大,所以,我们的天文科学家们才一直想要在里面寻找到一颗特殊的恒星,而围绕这颗恒星运行的行星之一,刚好适合地球上的生命居住和繁衍。但是,特定空间内恒星的分布密度越大,再加上它们彼此之间的距离又随着时间的推移变得越来越近,所以,这样的现实情况也很可能会导致这些恒星发生碰撞、或其他强烈的相互作用。

对于才在地球上进化了几百万年的人类来说,不管是地球自身46亿年左右的演化历程,还是宇宙诞生后这一百多亿年的时间长河,这样的时间尺度对我们来说的确太过漫长。但科学家们还是通过当前的宇宙探索实力研究得出:

首先:在距离现在更近的十亿年时间里,那些位于银河系中心突起处的大量恒星,其中的大多数恒星都至少经历过几十次以上的近距离接触,而这样的过程,毫无疑问地对周围空间中行星的长期宜居性带来了巨大影响。

其次:在我们的银河系中心,各个恒星之间的近距离接触相对比较常见,而此类事件的发生周期,平均下来则大约间隔50000年的样子。

不同恒星系统近距离相遇会出现怎样的场景?

大家都知道,地球会沿着一个不能肉眼看到的轨道围绕太阳公转,而星系中的恒星,也同样会有特定的运行轨道围绕银河系运行。由于银河系中的恒星数量很大,所以,它们在这个运行过程中难免会有运行路径彼此靠近的时候。

正如大家现在看到的这样,我们的地球似乎一如既往的正常运行着,但这不过是因为我们人类不曾参与更久远的过去。

事实上,恒星之间的彼此靠近,很多时候都会导致其周围的行星发生碰撞,那么,生活在这些星球上的生物便会遭遇大灭绝。而且,当两个相遇的恒星距离保持在20000AU之内的时候,位于其中的行星就很可能会难以保持自己既定的运行轨道。

在大约7万年前,我们的太阳系也曾和其他恒星发生过过近距离接触。当一个双星系统和我们的太阳距离靠近时,不仅导致了遥远的奥尔特云运行轨道被扰乱,就连太阳系内的小行星和彗星也出现了运行轨道偏离的情况。

一个名为舒尔茨星的双星系统也足够特殊,因为,这不仅是一个不同于一般恒星系统的双星系统。而且,它与太阳之间的近距离接触也不止一次,除了7万年前这次时间更近的相遇以外,更早是发生在80000年前的样子,它在距离太阳六千到七千AU的地方经过。

恒星近距离相遇会造成的结果跟哪些因素有关?

关于恒星近距离接触会给行星带来毁灭性的灾难,早在之前就有多项类似研究,只是没有针对银河系中的恒星进行数据说明。比如,只要是开放星团中与太阳类似的恒星,围绕其运行的行星便有25%的可能性会因为此类事件偏离轨道;而那些恒星密集的空间里,周围的行星大概有14%的部分都会在大约一千万年后消失。

而银河系突起区域中,恒星的存在密度又远高于整个星系盘,所以,科学家们也很想弄清这个特殊区域恒星的位置变化具体是怎么一回事。从研究结果来看:

第一:恒星近距离相遇可能给行星带来多大的影响,主要取决于这两个事件主体本身的质量、接近角大小、间隔距离和移动速度。

尤其是距离的远近会直接决定围绕恒星运行的行星,能否在此次事件之后依然保持原来的稳定轨道运行。因为,它们可能会在一定的时间之后被彻底抛出之前的恒星系统,而这些行星自然也就一定会演变为不适合生命居住的星球。

第二:在十亿年内,至少有80%的位于银河系中心区域的恒星,其位置会移动到距离另一颗恒星1000AU的范围以内,并且这样的相遇至少会有几十次,而绝非偶然。

第三:位于密集星团中的恒星系统,如果因为引力坍塌而发生超新星爆炸,这将会对位于它周围的行星带来更大的生存风险。因为,这些围绕其运行、以及距离较近的其他行星,都会因为这个过程中释放出的伽马射线,而真切的遭受那些扑面而来的重原子和其他放射性元素的凶猛撞击。

恒星相遇造成的行星灾难,并不是人类寻找下一个地球遇到的唯一难题

一个行星是否具有宜居性,跟它在一个恒星系统中的位置有很大关联,正如我们的地球一样。比如,只有当一个类地行星位于可居住范围之内,接收到的太阳能量才刚刚好。而这个星球上也需要足够浓厚的大气层和磁场,才能将那些会对星球生命造成伤害的辐射做到有效屏蔽。

对于人类寻找下一个地球来说,恒星相遇普遍存在,有可能会给周围行星带来灾难,的确意味着实现这个目标的难度进一步加大。但是,这个与银河系中心区域恒星和行星有关的新发现,同时也解释了为什么理论上应该在存在的其他适合生命生存的星球,为什么人类用了数十年时间都没有找到。

如果我们将目前的科学技术和几十年前对比,的确可以算得上是突飞猛进,但是,我们人类的整个进化历程也不过是地球演化史中的短暂一瞬。所以,客观而言,我们的社会文明程度还并不够,这一点也可以从我们目前可以观测的宇宙范围看出。我们无法用自己“看不到”,就认为地外生命、乃至地外文明并不存在。

人类目前能够确定位置、以及基本星体特征的系外行星,加起来也只有几千颗。而我们用多年时间搜集到的这些系外行星信息,它们就像是漫天星光中的小小一隅。但也正是这些充满未知的世界,吸引着一代又一代的科学家们选择星空,然后引领人类社会文明继续大步向前。