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银河系错过了最佳的生命窗口,60亿年前,生命比现在更容易生存
送交者: jmzjmz[♂★★★★平凡之人★★★★♂] 于 2023-02-15 10:47 已读 3045 次  

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直到今天,地球是已知的唯一产生生命的天体。 我们似乎是幸运儿,地球是百万分之一。 然而,最近的一项研究表明,对我们的地球来说,既没有占天时也没有得地利孕育生命。 在60亿年60,银河系孕育生命的最完美时期已经过去了…


换句话说,他们相信地球能够产生生命,不是天时,也不是地上掉馅饼,而是靠运气。 如果我们不够幸运,一个随机的宇宙级别爆发可能足以把我们吹走。

宇宙中的爆炸足以生命灭绝,比如伽马射线暴或超新星爆发。
当这些宇宙事件发生时,伴随着穿越浩瀚宇宙的强大电磁辐射,给全球各个角落带来了巨大的破坏力。
即使太阳辐射足够强,经得起长时间的照射,也会导致人患上皮肤癌,更不用说所有这些可怕的宇宙辐射,导致生物大灭绝是家常便饭。


地球历史上也发生过类似的事件。 例如,3.59亿年前,在晚泥盆纪大灭绝事件中,地球上的海洋生物被一颗超新星毁灭。 最近一次由超新星引发的灭绝事件发生在大约260万年前,它并不像历史上的前五次生物大灭绝那样可怕,但仍然摧毁着地球上的生命。

相比之下,伽马射线暴出现的频率较低。 但这并不是好消息,因为一旦它瞄准了地球,它可能造成的破坏将远远超过超新星。 这两种辐射的另一个显著的共同点是,它们都与恒星的死亡有关。



当大质量恒星死亡时,它们的内核会塌缩成中子星或黑洞,即产生伽马射线暴机器。 例如,当中子星碰撞时,它们会产生伽马射线暴。
直到今天,科学家们还没有观测到银河系中的伽马射线暴,但至少在几百万光年以外的河外星系中看到了它们。
穿越这么远的距离,它们仍然是致命的,真正可怕的,是宇宙中最可怕的电磁事件之一。

对于像太阳和更小的恒星,它们会死亡并变成白矮星。 虽然这个天体比中子星或黑洞要稳定得多,但它也能让我们一窥它的威力。 如果它的侧面有一颗红巨星,它将吞没红巨星的喷射物,当它到达钱德拉塞卡极限时,就会发生超新星爆发,释放出强大的辐射。


正是由于这两个宇宙极端事件可怕的破坏力,这个浩瀚银河系的大片区域注定要灭亡,或者难以为生命的发展提供一个稳定的空间。 另一方面,我们的地球并不是真正处于最佳位置。

意大利因苏布里亚大学和国家天体物理研究所的天文学家Giancarlo·Ghirlanda说:“超新星爆发在恒星形成区更为常见,那里有大量的恒星。

另一方面,没有重元素恒星形成区是伽马射线暴的最爱。在这里,由缺乏贫金属气体的气体形成的大质量恒星在其一生中通过恒星风失去的物质相对较少。因此,这些恒星能够保持自己的高速自转,这对未来黑洞释放强大的喷流是必要的。


这就是为什么研究人员在寻找生活中的生命甜蜜区。 银河系的演化历程和物质分布图显示,超新星爆发和伽马射线暴的区域和时期相对较少。

对于早期的银河系来说,它更年轻,更活跃,恒星形成的速度更快,特别是在内部。 因此,当时银河系内的超新星爆发和伽马射线爆发也更加频繁。 这对于试图孕育生命的行星来说,并不是一个好消息。

同样来自INAF研究所的天文学家RiccardoSpinelli说:"我们的研究表明,直到大约60亿年前,行星一直是宇宙事件的目标,由于恒星的迅速形成和除银河系相对较小的外延以外的所有区域的贫金属性行星这些事件可能导致大灭绝。 当时,银河系内部是纯粹炼狱。


随着时间的推移,银河系内恒星形成的速度开始减慢,而银河系外恒星形成的速度开始增加。 直到60亿年前,银河系最适宜生命存在的区域还在外围。
然后,由于恒星形成速率的逆转,银河系外部区域的宜居程度开始下降。 大约40亿年前,内侧的银河系终于逆流而上,变得比外部区域更稳定。

不仅如此,在早期的宇宙中,几乎只有两种元素,氢和氦,它们构成了宇宙中最早的恒星。 随着核聚变的进展,更重的元素开始诞生。
至于像铁这样的重元素,它们来自超新星爆发。 随着一代又一代恒星的诞生和消亡,重元素不断积累,数量也越来越多,银河系中心的重元素也越来越多。


在这种情况下,银河系内部伽马射线暴的频率也在下降。 从距离银心6,500光年到26,000光年,这个地区比银河系早期要安全得多。

与此同时,Spinelli说:“这个例外更集中,更频繁的超新星爆发距离银心不到6500光年。
“我们的研究表明,伽马射线暴是进化压力每个阶段最重要的因素。虽然伽马射线爆发不像超新星爆发那么常见,但即使在更远的地方,它仍能导致大规模灭绝事件,使之成为最遥远的火箭炮。”

对于银河系的外围,伽马射线暴破坏性也越来越大。 研究小组的分析显示,在过去的5亿年,银河系的外缘可能受到过2到5次伽马射线暴的洗礼,每次洗礼的时间都很短。 相比之下,我们的太阳系比几十亿年前安全得多。


即便如此,地球也不会永远安全。 虽然概率要低得多,但地球经历了几次宇宙辐射净化,导致了大规模灭绝。 但另一方面,研究人员也认为,这种灭绝事件对地球上生命的发展有一些积极的影响。

如果没有6600万年前恐龙的灭绝(虽然不是来自宇宙辐射),地球上今天还会有人类吗?

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