地球要毀滅了？我們還是能在太陽系里找到新家的喲~

真友書屋 2016-05-25

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（Ramses Ramirez、 Lisa Kaltenegger/文，傲嬌的野松鼠/編譯）在幾十億年后，太陽膨脹成了一顆紅巨星，地球上的海水將被蒸干，大氣被灼燒殆盡。地球上的生命徹底終結(jié)，但是在外層太陽系，好戲才剛剛開始。木衛(wèi)二和土衛(wèi)二將會融化成一片汪洋，為任何后人類時代的生命形式提供避難所——而它們原本的家園已浸泡在了巖漿里。

土星的冰凍衛(wèi)星——土衛(wèi)二，由“卡西尼”探測器拍攝。圖片來源： NASA/JPL-Caltech

根據(jù)美國天文學(xué)家拉美西斯·拉米雷茲（Ramses Ramirez）和麗薩·卡爾滕內(nèi)格（Lisa Kaltenegger）所建立的新模型，這至少是人類和太陽系一種可能的命運——這項研究5月20日發(fā)表在了《天體物理期刊》（Astrophysical Journal）上。該研究的重要發(fā)現(xiàn)，即隨著我們的太陽衰老膨脹，外層太陽系中的冰凍衛(wèi)星可能會變得宜居，對于銀河系中哪里可能存在生命的有著深遠的意義。

“我們已經(jīng)知道，未來太陽會變得過于炎熱和明亮，使得地球上的生命無法存活，” 卡爾滕內(nèi)格表示，“科幻小說經(jīng)常講述人類搬到火星或更遠的地方居住的故事?，F(xiàn)在我們知道該往哪兒搬了?！?nbsp;

這一研究不僅為人類的浪漫幻想——在太陽衰老后移民到離太陽更遠的軌道——提供了支持，它同時還意味著，現(xiàn)在被困于冰凍衛(wèi)星表面之下的任何外星生命都有可能在五十億年后大爆發(fā)，當(dāng)環(huán)境越來越熱，這些生命將開始繁衍和演化。

“隨著內(nèi)層太陽系被烤得越來越熱，寒冷的外部地帶會更適宜居住?！?/strong>

到目前為止，熱衷于在太陽系之外尋找宜居世界的天文學(xué)家們非常關(guān)注那些與地球相似的行星和與太陽相似的恒星。也就是說，在所謂的主序星（即在其核心發(fā)生氫聚變的恒星）周圍的宜居帶里公轉(zhuǎn)的那些體積小的巖質(zhì)行星有可能會是一個宜居的世界。當(dāng)恒星耗盡了所有的氫燃料，就會離開主序帶并繼續(xù)以各種形式度過余生。比如，我們的太陽將會在大約五十億年后膨脹成一個紅巨星，把到火星以內(nèi)的一切事物都燒成灰燼。

從地球的角度看，這顯然是一個壞消息，有如地獄烈焰一樣糟糕。但是隨著內(nèi)層太陽系被烤得越來越熱，寒冷的外層地區(qū)會變得更宜居。當(dāng)恒星衰老并進入紅巨星階段時，類似的宜居帶的演化將在整個銀河系范圍內(nèi)上演。

拉米雷茲和卡爾滕內(nèi)格r的新模型所確立的太陽系現(xiàn)在和未來的宜居帶。圖片來源：康奈爾大學(xué)

這就引出了一個耐人尋味的問題：紅巨星和它們所演化出的宜居帶能支持生命存活嗎？

為了回答這個問題，拉米雷茲和卡爾滕內(nèi)格模擬了不同體積的恒星變成紅巨星時宜居帶的位置變化。當(dāng)一個恒星膨脹時，宜居帶自然而然地向外遷移。但對生命至關(guān)重要的問題是，紅巨星的宜居帶可以維持多久？研究結(jié)果表明，這取決于恒星最初的質(zhì)量。

根據(jù)這個新的研究，未來太陽系的紅巨星宜居帶將會持續(xù)大約五億年。但質(zhì)量較小的恒星能維持紅巨星狀態(tài)長達九十億年，其宜居帶維持的時間比地球上的生命存在至今的時間還要長。

“‘宜居’就是與地球相似的星球和與太陽年齡接近的恒星嗎？我們的研究正在徹底顛覆這個觀點。”卡爾滕內(nèi)格說道。

拉米雷茲表示同意。“總的說來我們給觀測者們提供了一個任意恒星宜居帶的導(dǎo)航圖，”他說?！斑@是一個用于尋找所有潛在宜居行星的工具?！?/p>

“我們已經(jīng)知道，未來太陽會變得過于炎熱和明亮，這使得地球上的生命無法存活。科幻小說經(jīng)常講述人類搬到火星或更遠的地方居住的故事?，F(xiàn)在我們知道該往哪兒搬了?！?/strong>

近年來，木衛(wèi)二和土衛(wèi)二這兩顆外層太陽系的冰凍衛(wèi)星已被標(biāo)記為外星生命可能的居住堡壘。這兩顆衛(wèi)星都有高溫巖質(zhì)的核心，而且就土衛(wèi)二而言，已經(jīng)有確鑿的證據(jù)證明在其整個星球表面之下有海洋存在。這個研究中的一個非常吸引人的暗示是，像土衛(wèi)二這樣的冰冷世界，在遙遠的未來也許會演化成一個水上天堂。到那個時候，任何被封鎖在深海的生命也許會延伸至表面，產(chǎn)生與地球相似的生物圈，可以被外星球上的天文學(xué)家觀測到。

當(dāng)然，我們不可能有機會觀察太陽系中的事物是否會這樣演化至最后。但是那些正圍繞紅巨星運轉(zhuǎn)的行星和衛(wèi)星也許能給我們提供線索。天文學(xué)家們目前已在離地球100光年內(nèi)找到23顆紅巨星，以及另外100多顆接近紅巨星階段的恒星。

“在那些最初完全冰凍、但是現(xiàn)在處于宜居帶的世界里找到生命跡象，這件事會非常震撼。”卡爾滕內(nèi)格如是說，“這將在某種程度上幫助解開地下海洋是否可以有生命這個謎題。無論我們在木衛(wèi)二和土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)了什么，都會成為這個謎題中非常有趣的一部分。 ”

當(dāng)然，等到外層太陽系變得宜居，我們的后代可能已經(jīng)生活在穿越半個銀河系才能到達的戴森球中的一架云服務(wù)器上。然而，沒有人知道未來究竟會怎樣。也許一些“頑固派”會選擇留在地球上，迎接殘酷的結(jié)局，等待著自己的豪華游艇在木衛(wèi)二上啟航的那天，或者用聚變推進器把我們的古老家園推到安全的地方去。

顯然，在我們離去后，生命還有很多選擇。（編輯：小青）