(文/Lisa Grossman)根据最新的超级计算机的模拟显示,四分之一的类地行星均拥有一颗像月亮一样的卫星。
如果一个地外行星想要拥有高等、复杂的生命,像月亮一样的卫星恐怕必不可少。在月亮的作用下,海洋有了潮汐运动、地球的自转更加稳定,从而生命的进化过程悄无声息的进行着。
“如果没有月亮,地球的自转恐怕是杂乱无章的。”瑞士苏黎世大学的天文学家本•穆尔(Ben Moore)说。他参与了这一模拟过程,并且是一篇相关论文的合作者。“当然不是所有拥有类月亮的行星,都能像地球一样拥有独一无二的特性。”
对于一个直径是地球四分之一、质量是地球百分之一的月亮来说,它在太阳系中,是一颗就与主星比例而言,相当大的卫星。它使得地球的自转轴偏了23.3度,并维持每41000年改变1.3度的量。
火星,由于缺乏一颗如月亮般的卫星,使得它的自转轴每十万年改变10度以上,且自转轴还会发生颠倒。据了解,这种现象至少发生了一次,之前温暖湿润的地方变成了现在的干燥荒芜。
如果形成如月亮般的卫星是宇宙中的一个偶然事件,那么其他类地行星想要拥有智能生命,就必须经历与此类似的过程。否则,无论发现了多少类地行星,恐怕生命都难以存活。
为了找出这些稀有的类月卫星的存在,穆尔利用了64台超级计算机模拟了真实行星的形成过程。它们由岩石撞击而成。
穆尔和他的同事一开始从事星系的形成过程研究,他们通常会在一个时间内追踪上千个粒子的运动。在早期的研究中,他们将时间点确定在了系统中只有20或30个原行星的时期。后来,当他们发现有上千颗小的岩石块围绕太阳运动后,就改变了模拟的策略。他们现在模拟了更加真实的宇宙环境。
这个研究团队发现,在许多类似太阳系的环境中,都有一颗类似地球的行星。它处于一个恰当的位置,适宜的温度使得星球的表面拥有液态水环境。在这样的星球中,有十二分之一的星球拥有一颗类似月亮的卫星,卫星使得这些星球更加稳定。
“看上去,一颗系外的类地星球似乎很普遍。”穆尔说。
当然,模拟的数据中还有一些不确定因素存在,且类月卫星的形成过程仍值得商榷。但是,四分之一的类地行星拥有一颗像月亮一样稳定的卫星。
法国的天体物理学家肖恩•雷蒙德(Sean Raymond)说:“这是一个很优秀的团队,他们知道自己在研究什么。”
当然,一个如月亮般的卫星也不是必需品,雷蒙德说,如果地球的自转加快2.5倍,它就如同有了月亮一般。
华盛顿大学的唐•布朗利(Don Browlee)说,也许问题的关键并不在于,一颗没有“月亮”的星球能否孕育生命,而是这样的星球能够孕育什么样的生命。
“离开月亮微生物也许依然能够存活,可是对于大象而言,这却是一个致命的问题。”布朗利说,“所以问题的关键是,一个拥有‘月亮’的类地行星有哪些特性?这样的行星如何才能拥有人类一样的智能生命?”
博主介绍: Lisa Grossman 2009年毕业于加州大学Santa Cruz分校,科技交流专业。毕业后,她一直从事科技写作工作,从硕士期间便在Science News等地方做编辑,现在在Wired上开博。她的博客内容涉及面相当广,涵盖各个学科。