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  • 1 # 量子科學論

    先說下地球的生命啥時候形成的以及能持續多久

    在過去的45億年裡,地球繞軸自轉,繞母恆星太陽公轉。今天,我們的地球從外太空看起來是這樣的:它擁有浩瀚的海洋、厚重的雲層,還有廣袤的大陸。

    對於從太空俯視地球的人來說,我們地球的大陸所擁有特徵最引人注目,因為地球的陸地不僅有岩石的灰色,結冰的白色,還充滿了生命的綠色!

    我們人類能走到今天,得益於地球擁有著支撐生命的能力。我們認為的複雜生命(肉眼可見的動植物)在地球上只存在了大約6億年的時間。

    在此之前,地球上的生命主要是單細胞生物,參與著相對簡單的生命過程,如將Sunny轉化為能量,或以其他生物為食的更復雜的生命形式。

    我們從魚類到昆蟲,再到爬行動物和恐龍,最後到鳥類和哺乳動物。我們從海洋來到陸地,現在生命幾乎充滿了地球上每一個地方。然而,科學告訴我們,在地球近90%的歷史中,是沒有任何生命的。

    生命花了40億年才在地球上穩定下來,但是我們可以在地球上生存的時間可能剩下了不到10億年的時間。為什麼時間會這麼短?

    因為太陽和所有其他的恆星一樣,在生命週期中光度會持續增加。當太陽的能量輸出再增加10-20%的時候,海洋將會沸騰,到時我們所知道的任何形式的生命將不復存在。

    如果我們有一顆溫度更低、品質更低的恆星,它燃燒的速度也會更慢,而這樣一顆恆星將能支撐更長時間的生命。

    太陽作為G型恆星,在宇宙中當然不是最大、最熱、最亮的恆星,但整個宇宙只有5%的恆星比太陽更亮、更熱!大多數恆星也就是大約90%的恆星不是K型就是m型,這些恆星不僅比我們太陽的壽命長,而且燃燒的溫度更低,整個恆星的生命週期更加穩定。

    為什麼地球誕生的這麼晚?

    太陽和地球已經存在了45億年,而宇宙已經存在了137億年,是地球的三倍多。如果我們把整個宇宙的歷史壓縮成年,那麼形成太陽和地球的氣體雲直到宇宙年的9月初才開始塌縮。

    為什麼我們誕生的這麼晚呢?因為早在1月1日的宇宙,我們的糖沒有碳,DNA沒有氮,肺部沒有氧,骨骼沒有鈣,血液沒有鐵(或銅),身體的ATP能量系統沒有磷。我們岩石行星的“岩石”缺少矽。

    宇宙只有經過幾代恆星的生存和死亡,將原始的氫和氦融合成構成我們的重元素,早期恆星生命週期的結束,就會將一生中產生的豐富元素釋放到宇宙中。

    目前已知最古老的行星系統,有128億年的歷史

    我們的宇宙真的需要90多億年的前幾代恆星死亡後才能擁有今天這樣的岩石行星嗎?

    如果岩石行星的形成時間不是在宇宙歷史的九月份,而是宇宙早期就有了岩石行星,這些岩石行星可能今天仍然存在 。有這種可能嗎?

    在銀河系中,距離我們375光年之外,有一顆古老的、沒有任何特殊特徵的恆星,它的品質只比我們的太陽小一點點。如果我們的太陽是在宇宙的“九月初”形成的,那麼這顆恆星HIP 11952,就是在大約128億年前的1月底或2月初形成的。

    那麼這顆恆星有什麼特別之處?這是迄今為止被證實的有行星圍繞的最古老的恆星!

    到目前為止,我們已經證實有兩顆氣態巨行星圍繞這顆恆星執行,其中一顆品質比木星小一點,而另一顆品質比木星大三倍。

    我們知道,在每個星系中活躍的恆星形成區域,這裡的恆星燃燒的速度要比星系中其他昏暗的角落要快得多。例如銀河系的中心。這些區域在宇宙的演化中很快就會形成行星系統。

    宇宙中是否擁有更古老的生命

    如果這裡有岩石行星,那麼它們的壽命比太陽還長,如果它們出現了複雜的巨集觀生命,進化的時間就不止6億年,而是幾十億年!

    在宇宙中有數十億顆古老的、低溫恆星,而且這些恆星可能富含重元素,足以形成岩石行星。目前我們已經發現了擁有地球大小或更小的行星系統,我們已經發現了在某些古老恆星的宜居帶內有岩石行星,我們已經發現了有冷恆星、類太陽恆星和有岩石行星的熱恆星,現在我們又發現了有行星圍繞的非常古老的恆星。

    因此宇宙中的生命可能比我們地球中的生命起源要早的多。

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