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太阳系位于银河系的边缘,那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟?

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online_member 发表于 2018-6-13 16:00:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
太阳系位于银河系的边缘,那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟?
online_member 发表于 2018-6-13 16:00:53 | 显示全部楼层
不用指望从星系中心找到大量的生命行星,因为那里不是星系内的宜居带。

我们在谈到宜居带的时候,多数时候是指恒星系(star system)内的宜居带:距离恒星不远也不近,温度刚好能满足液态水的存在。其实,在星系(galaxy)内,也有宜居带这个概念。

要让我们已知的生命形式得以生存,一个相对安静的环境是必不可少的。在星系的中心位置,物质十分密集,频繁的发生各种毁灭性事件(对生命而言),比如星系中心那颗巨型黑洞一边吞噬物质,一边喷吐出强烈的伽马射线;大量的脉冲星不停用高频X射线和伽马射线为刚刚诞生的生命星球消毒;刚诞生的新恒星也向它的邻居发出冲击波;当然还有昙花一现的超新星和一剑封喉的伽马射线暴。
太阳系位于银河系的边缘,那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟?278 / 作者:gonet8 / 帖子ID:31173
图片来自25 Quasar HD Wallpapers | Backgrounds - Wallpaper Abyss

所以,星系中心绝不是生命的天堂。那么星系边缘的郊区地带呢?

我们已知的生命形式依赖于复杂的化学发应,需要很多复杂化学元素的参与。宇宙中的金属元素(除了氢和氦,其他都算金属元素)都是在恒星内部或超新星爆发中形成的。因此,生命的存在又很大程度上依赖于恒星活动。在一片冷冷清清,无人问津的星云中,我们也不用指望找到生命的存在。

所以,一个能支持生命的恒星系只能存在于星系的特定位置:距离星系中心不太远,也不太近,即不会被毁灭性事件频繁消毒,也能找到足够的金属元素。

从这两个因素来看,银河系的宜居带就是下图中这样一个环形区域,距离星系中心4-10K秒差距(13000 - 33000光年)。
太阳系位于银河系的边缘,那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟?73 / 作者:gonet8 / 帖子ID:31173
图片来自Galactic habitable zone

不过,千万不要以为太阳系躲在银河系的宜居带中就可以闷声发大财了。生命的演化需要大量的安静时间,任何一点风吹草动都可能引起灭绝事件。比如,如果太阳在星系旋臂中穿越,势必受到旋臂中相对集中的恒星引力干扰,让奥尔特云中的大量陨石冲向太阳系内部,为地球降下灭绝性的火雨风暴。
太阳系位于银河系的边缘,那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟?383 / 作者:gonet8 / 帖子ID:31173
图片来自We Very Nearly Went The Way Of The Dinosaurs

同时,星系旋臂有相对集中的星际物质,它们能够有效的阻挡太阳风的扩散,造成氢元素在行星大气层聚集,反射太阳辐射,降低地球温度,最终造成雪球地球的灾难性结果。
太阳系位于银河系的边缘,那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟?677 / 作者:gonet8 / 帖子ID:31173
图片来自snowball Earth - Many Worlds

但是,星系旋臂的作用却是有些争议。有的科学家认为,太阳在银河系中的公转速度恰好和猎户座第三旋臂的速度同步,搭了几十亿年的顺风车。所以,在过去的很长一段时间内,这样的灭绝事件都没有发生。另一些人并不同意,他们认为太阳在约一亿年左右的时间内就会穿越一个旋臂。历史上很多灭绝事件都与之有关。

虽然星系中心并不是寻找生命最有希望的位置,但是我们却仍然应该把搜索外星生命的射电望远镜指向这一方向。这是因为这一方向覆盖了最大的宜居带面积,不仅包括太阳系临近的地区,也包括了银河系中心另一侧的广大区域。
太阳系位于银河系的边缘,那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟?55 / 作者:gonet8 / 帖子ID:31173
图片来自The new SETI Initiative: Is there Intelligent Life on Earth?

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关于外星生命的文章往往会引发这样的问题:为什么把生命限制在和地球生命类似的条件下(以水为溶剂的碳基生命)?原因很简单:这是我们目前所知的唯一肯定存在的生命形式。把讨论限定在这个范围内可能会漏掉宇宙中的一些奇葩生命,但是至少是有一定根据的。不过,这一篇文章并没有这么多限制,从星系的宜居带这个角度来说,它只是在讨论基于化学反应和不抗辐射的生命。

如果你想看看对其他可能的生命形式的讨论,请继续阅读:
为什么生命起源一定要有水,不能存在一种外星文明是以液态乙醇什么的为生命之源的吗? - Mandelbrot 的回答 - 知乎
如果发现了外星人,我们可以吃他们吗,就像吃鸡鸭鱼肉一样? - Mandelbrot 的回答 - 知乎
有什么证据可以证明太阳上有碳基生命或硅基生命的存在或是能说明不可能存在? - Mandelbrot 的回答 - 知乎
online_member 发表于 2018-6-13 16:00:53 | 显示全部楼层
银河系中心区域由于恒星密集,黑洞频现,超新星爆发的概率比银河系边缘区域要高好多个数量级,这玩意对我们这种碳基生命的影响是致命的。所以至少我认为,银河系中心区域碳基生命存在的比例会不太高,并且能进化到智能生命的概率要更低。当然,如果存在抗辐射的生命,非碳基的,当我没说。
online_member 发表于 2018-6-13 16:00:53 | 显示全部楼层
生命的形态多种多样,我们不能按我们人类的特点来推测其他生命。不适合人类的不一定就不适合其他生命。或许在遥远的银河系另一端,存在着与我们截然不同的生命形态,它们可能是硅基,是能量态,是意识体。在那里我们的大部分理论都将不再适用。
online_member 发表于 2018-6-13 16:00:53 | 显示全部楼层
本人不是天体物理学专家,也不是生物学专家,但是对科幻感兴趣。感谢邀请,所以就自己已有知识发表看法,欢迎专家们发表意见。
    题主说高科技外星生命联盟,首先要有生命。以地球形成的生命来看,生命形成的外部条件相当苛刻。地球距离太阳适中,水保持液体状态。木星、土星等大行星在地球外轨道,强大的引力保护地球不被小行星频繁撞击(小行星撞击木星现象)。
     说完地球的外部条件,再说地球本身。地球引力不可以太小,如火星,甚至留不住大气层(火星大气很稀薄,好像只有地球8%,水蒸汽跑光了)。地球本身有磁场,屏蔽太阳射线,否则,恐怖的射线可是可以灭绝生命的。最重要的是,地球本身可以稳固的形成碳循环,二氧化碳作为温室气体保证地球温度适宜,如金星,二氧化碳使其温度高达500℃,恐怖啊。
     总之,以地球生命开看,上述条件只是最基本的,生命形成的条件。对了,说一下月球,月球是地球卫星,这是很重要的事情。月球绕地公转可以维持地球稳定,防止剧烈气候变化。要知道,气候剧变可是使生命灭绝的。
      外星人,实质是外星智慧生命体。那就说明星球不光产生生命,生命本身也要进化出智慧。要知道,地球从生命诞生到人类,进化了35亿年(这还是在太阳十分稳定,地球十分稳定情况下)。
       在银河系中心区,聚集了银河系大部分恒星,早期银河系可是各种超新星爆发,一旦爆发,吞掉周边星系,妥妥的。而且,我们地球,包过生命本身的必要元素来自超新星内部合成的。由于银河中心聚集了大量物质,所以出现很多非常恐怖的天体,超级黑洞,中子星,超新星爆发,使固态行星形成非常困难,气态行星应该有。而且由于距银心近,绕银心公转周期短(太阳绕银心公转周期2亿年左右),所以,各种恒星,黑洞等天体相互作用对空间的潮汐引力不断变化,使行星不稳定(不光使距离恒星距离变化,而且行星本身被潮汐引力撕扯导致不稳定),意味着生命本身形成很困难。
      更重要的是,从生命到智慧生命,进化周期十分漫长,如地球用了约35亿年。而在地球在生命进化过程中,地球所在的系统(包括距离太阳距离,太阳及太阳系本身稳定性,地球本身稳定性等很多重要变量)非常稳定。而这一切在银河系中心非常不容易保持。由于大量恒星聚集在中心,公转周期很短,所以恒星位置变动频繁,产生潮汐引力使生命,尤其使生命进化到智慧生命所需要的非常稳定的,长达数十亿年的环境无法实现。所以我认为在银河系中不存在智慧生命。
    不过可以合理想象一下,银河系边缘或其他星系边缘或许存在类似于地球这样的稳定环境。但是人类探索手段太落后了,连地球都飞不出去。也无法知道是否有其他智慧生命。
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