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宇宙天体行星大小对比 (环绕行星运行的天体被称为)

作者:晋新宁 科普百科 2023-04-03 08:59:28 阅读:29

在行星形成的过程中,类似“奥陌陌”的星际天体,可以扮演怎样的角色?

德国 Jülich 超算中心的 Susanne Pflzner 携手贝尔法斯特女王大学数学与物理学院的 Michele Bannister 的一项新研究表明,类似“奥陌陌”这样的星际流浪天体,可能会加速原恒星气体云中行星的形成。

为了更好地描述这个观点,研究人员将它比作一种类似蒲公英的“星际行星种子”。此前,当奥陌陌于 2017 年短暂访问太阳系时,曾引发了各种有趣的猜测,从某个双星系统抛出的碎片、到外星文明发送的人造探测器。

研究配图(来自:Susanne Pfalzner 教授 / Jülich 超算中心)

不过根据这项新研究,在未来的某一天,漂泊数十亿年的奥陌陌,可能以凝结在某个新星球的内部而结束。据悉,科学家们对于新恒星和行星系统形成的基本机制,已经相当熟悉。

简而言之,当分子通过微弱的重力彼此吸引时,氢、氦和较重元素的大分子云,就会开始收缩或聚结。起初,这将是一个非常缓慢的过程,毕竟大多数云由单一的气体分子组成。

但最终,它们会聚集在一起,形成越来越大的颗粒,直到级联效应开始显现 —— 就像是一出围绕新星展开的、充满了碰撞和弹跳的大型弹子游戏。

与此同时,星际空间中的无数“奥陌陌”(万亿 / 立方秒),也可能成为新星形成的一部分。尽管听起来似乎很多,但你要知道,1 立方秒差的边长为 3.3 光年,所以实际平均下来还是很空旷的。

换言之,当形成新的行星系统时,至少有一千万个这样的物体存在。两位研究人员称,这有点像通过种子来加速行星的形成过程。

如果觉得蒲公英的例子还不够严谨,我们还可以借助某种化学实验来理解 —— 若制作的盐溶液浓度太高,水中无法容纳另一种分子,这是一种非常稳定的状态。

但当一个盐晶体悬浮在这种过饱和溶液中时,就可以作为溶解盐分子的焦点,使晶体快速地生长。尽管行星形成的过程是引力而不是化学过程,但它与奥陌陌之类的星际天体的作用类似。Pfalzner 表示:

几十年来,人们一直在研究行星是如何从毫米级的砂砾,生长到像木星一样的巨行星的。这个增长的过程相当缓慢,但观察高速我们,一些行星存在于非常年轻的恒星周围。

在这个砂砾中存在的百米大小的物体,可以大大加速行星形成的过程 —— 吸引沙砾和气体在周围的盘子里,一些此前的星际物体可能会变成完整的行星的一部分。

冒出了这个想法之后,一切都豁然开朗,希望有更多研究人员能够积极参与到这个模型的测试中来。

另一种情况是,随着行星系统的形成,“星际流浪者”的数量增加,导致后期系统的形成加速。Bannister 表示:

这一发现的结果,可能带来深远的影响。因为在整个银河系中,早期行星系统留下的碎片,有助于下一代行星系统的构建。

每一代的新星,都能够增加太空中星际物体的丰度。因此某些行星的核心部分(包括我们所处的太阳系中的行星),都可能是从一颗微小的种子开始萌芽的。

在银河系的其它地方,显然少不了各种‘奥陌陌’。

理论上,有没有一颗流浪行星依靠自身热量而存在生命?

理论上,有没有一颗流浪行星依靠自身热量而存在生命?依据英国《每日邮报》报道,我们的银河系可能存在着许多“孤独的行星”,它们流浪在黑暗的太空之中,没有任何同伴行星或者主恒星。也就是说,它们并不和地球一样,会围绕一颗恒星做运转。既然这些流浪行星的数量并不在少数,那么它们能不能依靠自身维系生命的存在呢?

如果套用地球的模式,一旦太阳消失,地球上面的生态系统是不能维系生命存在的。如果太阳真的消失了,地球的表面温度会逐渐从20多度下降到零下200度。即使不考虑让人难以耐受的极端严寒,缺少了光合作用,整个生态系统就会崩溃。

除非人类已经拥有了高度发达的科学技术,可以在地表1千米以下建造地下城市体系,用地下水和地热的能量维系自身,这样还能苟延残喘一段时间。但是,这么一点能量只能勉强维系生存而已,人类将永远失去探索太空的机遇,因为发射一枚火箭需要耗费巨大的能量,显然处于苟延残喘的地下人类文明不舍得如此奢侈。这样,文明的发展就会停滞,文明之花会慢慢枯萎,一旦地下城市的世界出现重大的变故,比如爆发战争、病毒肆虐等,人类文明很可能毁于一旦,乃至于彻底消亡。

地球离不开太阳,那么流浪行星呢?假设流浪行星上已经拥有了生命,那么它们在茫茫宇宙之中漫游的同时,还能依靠自身维系生命的存在吗?

既然是流浪行星,那么它们就已经无法从恒星获得稳定的能量的补充,所以即使上面有生命,也不可能存在发达的,拥有高度智慧的生命体。那么,也就是最多存在一点很低级的生命。生命越原始,它们索取能量的需求就越少。但再少也是需要能量的。缺少了恒星,这颗流浪行星就不能有光合作用,也就意味着不可能有植物。这样,也就只能存在某种菌类生命体,依靠吞食硫化物延续生命。这就需要有一片没有被冰冻起来的液态海域。木星的某些卫星,它们被科学界推测很可能存在生命体,它们的表面虽然结了冰,但是由于它们围绕木星的运行轨道是不规则的椭圆形,所以受到木星巨大的万有引力对卫星星体表面的拉扯效应,会由此产生热能,让冰面以下的海域不结冰。只要温度合适,低级生命体就能够存续。而反观我们的流浪行星,它们一般不会靠近恒星附近的空间,距离恒星足够之遥远,否则它们早就被恒星的强大万有引力捕获了,所以它们拥有液态海域的可能性不大。

不过,还有一种可能性。木星是气态行星,而不是固态行星。像木星这样的气态行星,宇宙中数量众多。那么,温度比较高的气态行星,它的表面能不能有生命体存在呢?目前谁也不敢打包票说“绝对没有”!而流浪行星也可以是一些类似木星的气态行星。这样看的话,还不能完全排除其没有生命体存在。

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