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发表于 2020-4-22 22:40:25
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讨论银河系的宜居带,要考虑的是恒星系之外的条件,能否满足生命诞生的要求。银河系自内向外,依次是核球、银盘,和弥漫在外部的银晕。这三部分的特性,决定了“银河系宜居带”的主要影响因素。
核球的半径约为2-2.5kpc(6000-8000光年)。核球包含大量黑洞和高密度的老年恒星,充斥大量辐射,基本不具备诞生新生命的条件。核球内部的恒星大部分是星族II的贫金属老年恒星,诞生于银河系形成早期,年龄普遍接近100亿年。在这些恒星处于孕育生命的主序星阶段时,银河系恰恰处于动荡的形成期,恒星系本身又缺乏生命所需的重元素,因此在核球区域曾经出现古老生命的可能性也极低。
相较于核球,银盘的状态较为稳定,因此“银河系宜居带”应当是银盘的一部分,这部分应当具有较低的辐射和较高的金属丰度。银盘包含大量的气体和尘埃,这些星际物质集中于银道面附近,它们是为生命屏蔽核球辐射的最重要屏障,同时也是形成固态行星和复杂分子的主要材料( @ncc21382的回答已经提及了重元素丰度的重要性 )。太阳系所处的位置距离核球较远(距离银河系中心8kpc,离核球边缘5kpc),距离银道面也足够近,我们与核球之间和银道面附近的大量星际物质提供了足够的掩护。如果距离核球过近,或者距离银道面过远,星际物质可能无法提供足够的辐射屏蔽,重元素丰度也不足,对生命诞生不利。至于银盘边缘和银晕部分,此处远离核球,物质密度低,恒星数量稀少,足够安全,但重元素丰度也低,自然不是寻找地外生命的主要区域。
总而言之,银河系宜居带的影响因素主要是两项:一是球核辐射的强度,二是重元素的丰度。核球辐射的强弱决定了生命能否存活,重元素的丰度决定了生命能否诞生。 |
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