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行星需要陆地来支持生命的存在?

宇宙解码  · 公众号  · 科学  · 2017-05-19 22:12

正文

    想像一下,可能有40亿个和地球的大小类似的行星在银河系中围绕着其主恒星。


    科学家们在2013年通过研究NASA的开普勒航天器获得的数据,有了相当大的发现。在这些新发现的行星中,有一个被称为开普勒-186f的行星,它距离地球约490光年左右,与地球大小相似并围绕着一个红矮星。它似乎是地球的一个遥远的表亲,它具有岩石表面,有存在液态水的迹象和大气(虽然科学家仍然不确定这种大气的成分是什么)。



    不过,问题仍然存在:它能支持生命生存吗?但它似乎有所有正确的成分,包括陆地。


    事实证明,生命的可持续性和陆地是相辅相成的。以地球为例,一些科学家认为,地球的七大洲是在其表面上演变的生命形式的结果。如果没有这些生命,地球可能注定了是一个水样的世界,它的表面完全被液体覆盖。这个理论说陆地和生命是共生的,行星关系可以表明,在遥远的行星上发现的大陆也可能是生物的家园。


    虽然元素生命形式可能存在于表面仅由水组成的行星上,但研究人员认为,行星需要陆地以支持更大的生命形式,并使一种能使这些更大的生命形式茁壮成长的气氛延续下去。


    在大陆土壤上生长的植物产生氧气,然后进入大气。这种光合作用产生了一个高效的系统,使地球成为宇宙中唯一已知的具有显著氧气水平的大气,其中大量的能量源可用于其他生命形式。这些陆基生命形式释放二氧化碳和甲烷,这有助于创造地球的气候,也影响地球上有多少水被冰冻。


    氧气还可以通过从大气中去除甲烷来间接地冷却地球的气体。事实上,大约24亿年前的地球大气中氧气的急剧上升,被称为大氧化事件,可能已经冷却了这个星球,足以形成一个冻结的“雪球地球”。



    为了进一步说明陆地和生命之间的联系,研究人员指出了一个35亿年前的最古老的生命迹象,而陆地也大约在同一时间开始增长。


    地球物理学家Norman Sleep指出,生物可能对地球内部有其他影响。例如,过去的实验已经表明,微生物的活动可以帮助将软质粘土矿物蒙脱石转化为更坚固和更致密的伊利石。由于伊利石对水的渗透性比蒙皂石低,微生物活动可以使水在更深度处更可用。科学家团队进行的初步实验表明,这种效应可以增强存在生命和无生命的星球之间的差异。


    这些研究结果表明,如果我们在宇宙中某个地方找到一个类似于地球的有陆地覆盖的星球,它可能是一个搜索生命的好地方。


    然而,也有人警告说,如质量是地球质量10倍以上的超级地球,它可能与地球的演变方式不一样,因此这些发现可能不适用。此外,具有表面热量高热,大气较厚或强风的行星可能经历较大的侵蚀比率,甚至没有生命。


    成为一个支持生命的行星是一件复杂的事情,这是一个科学家还没有完全解开的谜。它的土壤、水、大气特定的组合和,可能还有待发现的因素。有一点值得注意的是,陆地是支持生命所需的因素的一部分。