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[探索] 地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？

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137261819 发表于 2022-1-25 03:28:52 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
到底什么样的行星能够孕育生命？这个问题看似无厘头，却让科学家们想破了头脑，都找不到答案。

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第1张图片

看起来，太阳系内的地球是最标准的答案，因为铁证如山，生命就在这里繁衍生息。可是，随着天文学家对于宇宙中的天体了解越来越多，反而变得更加迷惑了。迷惑天文学家的关键，就在于我们的太阳。
我们的太阳每天发光发热，哺育了地球上的无数生命，有什么不对的吗？
有，那就是它的类型。在恒星光谱分类中，太阳属于G型主序星，又被称为黄矮星。虽然名字里有一个“矮”字，但太阳真没有字面上那么小。在银河系中，只有20%的恒星比太阳大。比太阳小的恒星中，有一类K型主序星，也叫做橙矮星。而银河系中最多的恒星，则是比橙矮星更小的红矮星，也就是M型恒星，占据了整个银河系恒星的75%左右。

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第2张图片

红矮星是宇宙中最小的一种恒星，温度比太阳低得多，亮度也很低。不过，对于这些天体来说，小未必是坏事，因为它们内部的核聚变没有大质量恒星那么剧烈，所以寿命也更长。我们的太阳能够“燃烧”100亿年左右的时间，红矮星更加夸张，以至于宇宙诞生的138亿年时间里还没有一颗死亡的，最长的甚至可以达到10000亿年！
既然宇宙中绝大部分恒星都是红矮星，那么理论上来说，红矮星周围是最有可能孕育生命的。可现实情况是，我们就生活在围绕着黄矮星公转的行星上。这就形成了一个矛盾，天文学家们称之为红色天空悖论。那么问题来了，为何会出现这个悖论呢？
最近，哥伦比亚大学天文学家David Kipping认为，导致这个悖论的原因，不外乎以下四条：

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第3张图片

小概率事件发生了

黄矮星的数量确实没有红矮星那么多，但不代表就不可能孕育生命。围绕黄矮星公转的地球可能是宇宙中众多孕育生命的行星中特殊的一个，而我们恰好就赶上了这个小概率事件，生活在地球上，所以才有了这个疑问。
这种可能性并非不存在，但很难说服天文学家，因为它违背了哥白尼原理。在人类以为地球是宇宙的中心时，哥白尼指出地球只是一颗普通的行星，没什么特别的。后人进而提出了哥白尼原理 ，认为我们经历的事情都是普通的，没有特殊之处。也就是说，地球孕育生命的事实没有理由是小概率事件。

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第4张图片

红矮星不宜居

如果红矮星周围的行星不宜居，那么黄矮星周围的行星孕育生命就不是特殊情况了，我们就可以解释这个悖论了。Kipping指出：或许红矮星周围的行星孕育生命的概率只有黄矮星的1/100，那么算上两种恒星的数量，那么它们周围有生命的行星总数就差不多了。
现在也确实有理论支持这种猜想，比如：红矮星的辐射非常强，足以杀死周围行星上的生命；红矮星温度比较低，所以行星要距离它非常近才能达到合适的温度，但是这样会导致行星被潮汐锁定，破坏行星的环境……

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第5张图片

Kipping认为，虽然这些理论目前还没有得到太多实际观测的验证，但它可能是解释为何我们没有出现在红矮星周围的原因。
孕育生命的时间不够

红矮星的寿命可以达到上万亿年，却没有足够的时间孕育生命？听起来有点离谱，但确实是有可能的。这就要追溯到它们正式“燃烧”之前的一个阶段，这个阶段被称为主序前星。在这个阶段，恒星比主序星阶段要更热一些，也更亮一些。对于红矮星来说，这个阶段可以持续差不多10亿年的时间。

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第6张图片

这段时期内，红矮星周围的行星就有可能引发一种导致永久性失控的温室效应，以至于在未来始终无法孕育生命，大大减少了生命出现在红矮星周围的可能。
红矮星周围的宜居行星不够多

这一点和第二点并不冲突，它认为可能是行星本身不够多。尽管人类目前已经在红矮星周围发现了许多颗处于宜居带内的岩质行星，但不代表这就是正常情况。恰恰相反，我们所观测到的结果，或许是幸存者偏差的表现。
Kipping表示：我们观测到的宜居行星中，普遍都是发现于质量比较大的红矮星周围，因为它们足够亮，更容易被研究。和恒星整体一样，在红矮星内部，也是较小的一类占了绝大多数，或许它们周围没有那么多宜居行星。

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第7张图片

和第二条一样，或许仅仅是因为这个原因，导致所有的红矮星周围出现宜居岩石行星的概率比黄矮星小了100倍，以至于在绝对数字上二者是相等的。
导致红天悖论的原因很可能就是这四条中的一个，也可能是其中的几个。如果是后者，那么涉及到的原因所导致的结果都不那么严重，所以结合在一起才能和单独一个原因所导致的结果相同。

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第8张图片

随着人类观测能力的不断提升，这个问题的答案会越来越明显。比如我们可以在未来观测到更多低质量的红矮星，确认它们周围的宜居行星是不是真的比其他红矮星更少。或者找到更加先进的观测方式，判断红矮星周围的环境是不是真的非常恶劣。甚至其中一部分可能性，通过刚刚发射升空的詹姆斯·韦布太空望远镜就能够检验。
如果红天悖论能够得到解决，那么天文学家至少知道银河系内宜居行星的基数有多少，进而推测宜居行星上出现生命的概率，从而推测出到底有多少行星可能孕育了生命，这就是著名的德雷克方程了。

地球孕育了生命，却违背了一条科学理论，这是怎么回事？ 第9张图片

到底是地球太特殊，还是生命很普遍，这个问题或许在不远的将来，就能够有一个令人信服的答案了。
创作不易，如果觉得文章还可以，就点个赞再走吧。想看更多精彩科普文章，就请关注我，我们下期见~


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标签：铁证如山这个问题怎么回事繁衍生息天文学家
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沙发
swjlezhi 发表于 2022-1-25 03:29:00 | 只看该作者
 
任何人都不会看到太阳是如何息灭的。
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板凳
ヾ墨羽天涯ヾ 发表于 2022-1-25 03:29:23 | 只看该作者
 
据有资料报道，黄矮星的结局就是变成红矮星，红矮星（曾经的黄矮星）有足够长的时间发出适合生命生存的光和热，漫长的时光过去了，曾经的生命迁移了或不适应灭亡了，历史比我们古早，难于发现。有没有这种可能？我看有。
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地板
女神范er丶 发表于 2022-1-25 03:30:05 | 只看该作者
 
人类有能力将地球变成宇宙飞船想到那儿就到那儿。
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5#
小兵传奇1 发表于 2022-1-25 03:30:53 | 只看该作者
 
行星能够孕育生命目前人类永远达不到！只有神才能创造万物！
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6#
vegetassj 发表于 2022-1-25 03:31:37 | 只看该作者
 
人类或许永远无法冲出太阳系，外星人或许无法冲出他们的星系。宇宙的广博根本无法想象，任何有质量的物体都无法达到光速。离太阳系最近的恒星比邻星，距离我们也要4.22光年。生命在宇宙中或许像韭菜一样普遍，只是我们相互都不知道而已。旅行者一号飞了43年，200亿公里，还是没能飞出太阳系。以现有的物理定律，人类是不可能探索宇宙的。
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7#
国庆二 发表于 2022-1-25 03:32:22 | 只看该作者
 
宇宙之大，无奇不有。我们不能以地球生命适应的环境去寻找地外生命，就像深海没有阳光的地方照样有生命。也许地外生命存在方式，完全不是我们能够想象的。我的奇怪之处在于，先进的地外生命为什么不发现并联络我们。我们没有必要花费巨资去寻找地外生命，只要在地球的不同方向，建立大量发射台，以无线电或光信息告知宇宙我们存在就可以了。至于先进文明的他们怎么来与我们联系，就是他们的事了！
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8#
云飞的 发表于 2022-1-25 03:33:20 | 只看该作者
 
生命本来就是啥都没有，摸不着看不见，像空气一样，生命无缘无故的来到这个世界上，辛苦一辈子，最后还是消失的无影无踪，每一条生命最后都是一场悲剧，没有喜剧之说，宇宙创造了无数生命，就是创造了无数悲剧，怎么会有这万恶的宇宙
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9#
仴老 发表于 2022-1-25 03:33:50 | 只看该作者
 
有个概念没搞懂，红矮星更加夸张，宇宙诞生138亿年，红矮星最长的甚至可以达到10000亿年！？？？
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10#
as3817886 发表于 2022-1-25 03:34:47 | 只看该作者
 
外星生命是肯定有的，只不过能产生人这种异类，就不一定了。可能有，但更大的概率是没有，把人像病毒一样扩散出去，就非常伟大了。
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