在大质量恒星形成的致密区域内诞生的行星系统都继承并含有大量的铝-26，而这种金属物质会在这些系统开始发生吸积之前使其中的构造块变得干燥（左）。在质量较低的恒星形成区域内诞生的行星则会吸积聚集许多富含水分的天体，最后形成了海洋覆盖的行星（右图）。
据美国“物理学网”2月11日消息称，《自然·天文学》杂志同日刊发的一篇研究论文描述了一组瑞士科学家在对行星形成过程进行了最新的计算机模拟实验后，得出了一个重大的结论：地球之所以具有固体表面及温和气候的部分原因，可能要归于孕育太阳的宇宙周遭环境中所存在的一颗大质量恒星。如果没有这颗恒星将放射性元素注入早期的太阳系，我们的星球则可能变成一个被严冰覆盖全球、环境恶劣的海洋世界。
瑞士国家研究能力中心（National Centre of Competence in Research，简称NCCR）旗下行星研究所（PlantS）的Tim Lichtenberg介绍道：“我们的模拟实验结果表明，（宇宙中）存在两种性质不同的行星系统：一部分与我们的太阳系相似，其中的行星几乎没有水分，而另一部分中的行星主要是海洋星球，而究其原因是因为后者的宿主系统形成时其周围并不存在大质量的恒星。”该研究团队还包括来自瑞士联邦理工学院（Swiss Federal Institute of Technology）、拜罗伊特大学（University of Bayreuth）和伯尔尼大学（University of Bern）的科学家。
研究人员指出，虽然水覆盖了地球表面三分之二以上的面积，但是从天文学的角度来看，我们太阳系的内部的类地行星其实非常干燥——这一点是非常值得庆幸的，因为（像水这样的）的好东西太多也会弊大于利。具体说来，所有的行星都具有地核、地幔和地壳。如果一颗类地行星的含水量显著地多于地球，那么地幔就被一个很深的、覆盖全球的海洋以及海床上一层无法穿透的冰层所覆盖。这样的物理环境就会阻碍地球化学效应，比如地球上的碳循环过程——这一现象能够稳定地球气候，并创造有利于生命存活的表面条件。
研究人员开发了相应的计算机模型来模拟构造块组成行星的形成过程，而这些构造块就是所谓的“星子”（planetesimals）——在一个行星系统诞生的过程中，星子在新生恒星周围形成一个由尘埃和气体组成的圆盘，然后成长为行星胚胎。当这些星子从内部被加热时，部分初始的水冰成分在被输送到行星本体之前就蒸发并逃逸到太空了。这种内部加热效应可能在46亿年前太阳系诞生后不久就发生了，这一假设与地球陨石上的原始痕迹相吻合，并且这一现象可能还仍在宇宙中许多其他角落继续发生着。而该研究结论的关键点在于，就在原始太阳形成之时，其附近的宇宙区域诞生了一颗超新星，随即包括铝-26在内的若干放射性元素被卷入融合到这颗濒死的大质量恒星中，然后它们再被超量的恒星风或者通过恒星爆炸后的超新星喷射现象注入到我们年轻的太阳系中。
研究人员表示，这项研究获得的定量预测结果将有助于在不远的未来帮助专门用于寻找系外行星的太空望远镜追踪行星组成过程与结构的潜在轨迹和差异，并预测和完善铝-26脱水机制的潜在影响和意义。他们急切地等待着未来即将发射的太空任务，因为届时他们便会观测到太阳系外地球大小的系外行星。这一进步将使人类更接近于理解我们的星球究竟是宇宙中独一无二的个体，还是存在着“无数个与我们自己的星球相同的世界”。
编译：朱明逸
审稿：三水
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