根據(jù)我們對(duì)已知生命的認(rèn)知,液態(tài)水是生命不可或缺的重要物質(zhì),換句話來講就是,如果一顆星球上存在著液態(tài)水,就有可能存在生命,正是因?yàn)槿绱?,科學(xué)家在評(píng)估一顆星球上是否有可能存在生命時(shí),總是會(huì)將液態(tài)水視為首要條件。
宇宙中的恒星都是一個(gè)個(gè)的“大火球”,它們隨時(shí)都在向宇宙空間中釋放出大量的光和熱,對(duì)于一顆圍繞著恒星運(yùn)行的行星而言,距離主恒星越近,其表面溫度就越高,反之則越低,所以在一顆恒星的附近,總是會(huì)存在著一片區(qū)域既不太冷,也不太熱,剛好可以允許液態(tài)水存在,而這片區(qū)域就被稱為“宜居帶”。
地球之所以會(huì)成為一顆生機(jī)盎然的星球,有一個(gè)重要的原因就是地球位于太陽(yáng)系的宜居帶。但令人疑惑的是,月球和地球的平均距離僅有大約38萬公里,它也位于太陽(yáng)系的宜居帶之中,但月球上并不存在生命,可以說是一片死寂。
同樣是位于太陽(yáng)系宜居帶,為什么地球生機(jī)盎然,月球卻一片死寂?一個(gè)簡(jiǎn)單的答案就是:月球上沒有液態(tài)水。呃,剛剛才說了宜居帶中可以存在液態(tài)水,為什么到月球上就不適用了呢?其實(shí)這是可以解釋的。
從水的三相圖可以看到,要讓水保持液態(tài),溫度只是其中的一個(gè)條件,另一個(gè)條件則是壓強(qiáng)。
在地球上,這個(gè)壓強(qiáng)是由大氣層來提供的,而大氣層除了提供壓強(qiáng)之外,還起到了穩(wěn)定和調(diào)節(jié)地球表面溫度的作用,這才使得地球表面絕大部分區(qū)域都可以允許液態(tài)水存在。而我們都知道,月球并沒有大氣層可言,水當(dāng)然也就不能在月球上以液態(tài)的形式存在了。
需要注意的是,月球上其實(shí)是有水的,過去的探測(cè)數(shù)據(jù)表明,在月球兩極的永久陰影區(qū),至少存在著6億噸的水冰,除此之外,在月壤之中也存在著少量的水,以我們的嫦娥五號(hào)的樣品采集區(qū)域?yàn)槔?,分析結(jié)果表明,在這片區(qū)域中,一噸月壤水含量約為120克,一噸月巖水含量約為180克。
考慮到水的流失問題,我們不難推測(cè)出,在遙遠(yuǎn)的過去,月球上的水應(yīng)該比現(xiàn)在多得多,假如在那個(gè)時(shí)候的月球也有一個(gè)合適的大氣層,那在月球上就可能存在大量的液態(tài)水,在這種情況下,月球就有可能成為一顆像地球一樣生機(jī)盎然的星球。
實(shí)際上,科學(xué)界確實(shí)提出過這樣的觀點(diǎn),比如說在2018年的時(shí)候,華盛頓州立大學(xué)的天體生物學(xué)家德克·舒爾策-馬庫(kù)赫(Dirk Schulze-Makuch)就曾經(jīng)在《天體生物學(xué)》發(fā)表論文稱,在遙遠(yuǎn)的過去,月球上可能存在著生命。
他在論文中指出,根據(jù)“大碰撞假說”,月球形成于“忒伊亞”(一顆與火星差不多大的原始行星)與地球發(fā)生的撞擊,而在月球的形成過程中,包括水蒸氣在內(nèi)的大量過熱氣體會(huì)從月球內(nèi)部被釋放出來,并形成足夠稠密的大氣層,在逐漸冷卻之后,月球表面就可以形成大規(guī)模的液態(tài)水聚集區(qū)域,進(jìn)而使月球具備了孕育生命的條件。
那么問題就來了,既然在遙遠(yuǎn)的過去,月球有可能存在生命,那現(xiàn)在的月球?yàn)槭裁磿?huì)是一片死寂呢?讓我們把目光轉(zhuǎn)向太陽(yáng)。
太陽(yáng)在釋放出光和熱的同時(shí),還會(huì)向四面八方“發(fā)射”大量的高速帶電粒子流,這也被稱為“太陽(yáng)風(fēng)”,在太陽(yáng)系宜居帶的區(qū)域中,“太陽(yáng)風(fēng)”的速度可以達(dá)到每秒鐘400公里以上,在沒有受到保護(hù)的情況下,一顆星球的大氣就會(huì)被“太陽(yáng)風(fēng)”持續(xù)不斷地“吹”走。
幸運(yùn)的是,我們的地球有一個(gè)足夠強(qiáng)大的磁場(chǎng),它可以使來自太陽(yáng)的高速帶電粒子流“繞道而行”,如此一來,地球的大氣層就不會(huì)遭到“太陽(yáng)風(fēng)”的侵襲。
地球之所以擁有一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng),是因?yàn)榈厍蛴幸粋€(gè)高溫的內(nèi)核,由于地球的體積和質(zhì)量都足夠大,并且地球核心還存在著相當(dāng)數(shù)量的放射性元素,當(dāng)這些元素發(fā)生衰變時(shí),就可以為地球內(nèi)核補(bǔ)充熱量,因此地球內(nèi)核的溫度就不容易降低,以至于在經(jīng)歷了幾十億年之后,地球的內(nèi)核仍然可以保持著高溫。
但月球就沒有地球那么幸運(yùn)了,它除了“個(gè)頭”比地球小得多之外,其內(nèi)部的放射性元素也少得可憐,(因?yàn)楦鶕?jù)“大碰撞假說”,形成月球的主要來自地球和“忒伊亞”的外層物質(zhì),而放射性元素則主要集中于這兩顆行星的核心位置),所以月球內(nèi)核的溫度就會(huì)下降得很快(相對(duì)于地球)。
盡管月球在形成之初也有一個(gè)高溫的內(nèi)核,并有可能因此擁有了一個(gè)足夠強(qiáng)的磁場(chǎng),但隨著時(shí)間的流逝,月球內(nèi)核的溫度會(huì)持續(xù)地下降,其磁場(chǎng)也不斷地減弱,根據(jù)科學(xué)家的估算,在大約36億年前,月球的內(nèi)核就徹底冷卻了,而這也意味著,月球從此就失去了自己的磁場(chǎng)。
可以想象的是,沒有了磁場(chǎng)的保護(hù),“太陽(yáng)風(fēng)”就得以長(zhǎng)驅(qū)直入,于是月球的大氣層(如果有的話)很快就會(huì)被剝離殆盡,而失去了大氣層,月球上也就沒有了液態(tài)水存在的條件,生命也就不可能存在,在這種情況下,即使月球曾經(jīng)是一顆生機(jī)盎然的星球,也將會(huì)變成一片死寂。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見。
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