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NASA发现宇宙生命律 硅酸盐质星球成生物必须

http://www.kexue.com 2014-01-06 09:09:39 腾讯科学  发表评论


左边的是以硅酸盐类岩石为主的岩质行星,类似地球,右边则是富含碳的行星演化模型,后者无法形成液态水的海洋

  美国宇航局最新研究发现富含碳的行星可能不存在海洋,其中包括那些所谓的“钻石行星”,这就意味着钻石和海洋不可兼得,要想演化出生命,就要抛弃钻石,有液态水构成的海洋行星才具备演化出生命的条件,反之如果是一颗富含碳的钻石行星,那么生命出现的概率就很低。从图中就可以很直观地看出:左边以硅酸盐类岩石为主的岩质行星具备了生命演化的条件,与右边的行星相比有着截然不同的命运。

  我们的太阳其实就是一颗“贫碳”恒星,决定了我们的地球主要成分是硅酸盐,在地壳化学元素丰度中氧元素第一、其次就是硅元素,含量接近三成,碳元素则非常少。科学家通过模型发现,如果我们将太阳系内的碳元素含量提高,甚至出现金刚石层的地质环境,那么这些以碳作为主要化学元素的行星系统中将不太可能演化出具有液态水海洋的行星和携带冰冻液态物质的彗星、小行星等。NASA喷推实验室科学家托伦斯-约翰逊在10月7日的美天文学行星科学部会议上提出冰冷的小行星和彗星是太阳系内“水库”,地球上的液态水之源来自这些冰冷的天体。

  托伦斯-约翰逊是行星科学方面的专家,参与了NASA数个行星任务,比如伽利略探测器、旅行者系列、卡西尼探测器等,对太阳系中的行星系统颇有研究,他通过数十年的研究总结认为富含碳的行星上几乎都是干燥的,这是因为碳元素丰度大幅度增加会导致氧被“抑制”,甚至可把氧“抢”走,进一步阻止了水的形成。

  我们现在知道液态水是形成生命的重要基础,因此科学家试图在恒星周围的可居住带上寻找类地行星,但根据约翰逊的研究结果,即使我们发现了上述行星也不等于这些行星上存在液态水,它们的液态水含量是否能覆盖整个星球?回答这个问题就需要预测该行星系统的碳含量,地球之所以诞生了生命是因为太阳系是贫碳的,且在形成初期已经有大量的水被锁定在雪线外的彗星、小行星上。在富含碳的行星演化模型中,雪线外几乎找不到冰冻的水资源,那些充满金刚石、钻石的星球是毫无生机的世界。(罗辑)

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