在宇宙綠洲的邊緣

黃靜

一項(xiàng)研究表明，宜居帶外邊緣的行星或許正經(jīng)歷漫長(zhǎng)的冰河時(shí)期，氣候惡劣。在那里，生命比原先估計(jì)的更難生存了。

“危險(xiǎn)”地帶

我們?cè)诿ＣＳ钪嬷袑ふ彝庑巧鼤r(shí)，常常會(huì)提到一個(gè)概念——宜居帶。宜居帶是針對(duì)某個(gè)恒星系統(tǒng)來講的，一個(gè)恒星系統(tǒng)里，距離該恒星周圍一定范圍內(nèi)，水能以液態(tài)的形式存在，這個(gè)大概范圍就是宜居帶。液態(tài)水被科學(xué)家認(rèn)為是生命生存不可缺少的元素，因此宜居帶內(nèi)有很大機(jī)會(huì)擁有生命。

我們知道，在太陽系這個(gè)恒星系統(tǒng)內(nèi)，根據(jù)與太陽的距離由近到遠(yuǎn)，分別為水星、金星、地球、火星……科學(xué)家認(rèn)為，地球就位于太陽系的宜居帶中，它既不像水星和金星那樣熾熱，也不像木星和土星那樣寒冷。地球所在的地方是一個(gè)非常舒適的位置，讓人類等生命享有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的氣候、合適的溫度，當(dāng)然還有賴以生存的液態(tài)水，它簡(jiǎn)直就是生命的天堂?？墒强茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，并不是所有位于宜居帶的星球都會(huì)像地球那樣舒適，比如宜居帶外緣星球，那些星球的情況可能就大不一樣。

科學(xué)家認(rèn)為，外緣這個(gè)邊界區(qū)域?qū)儆诜浅！拔ｋU(xiǎn)”的地帶，不利于復(fù)雜動(dòng)物的生存發(fā)展（不過可能會(huì)存在某些簡(jiǎn)單的海洋生命）。因?yàn)樗麄兺茰y(cè)，宜居帶外邊緣星球存在極其漫長(zhǎng)的冰河時(shí)期，很短暫的溫暖氣候期（也叫間冰期），生命難以在這樣嚴(yán)苛的氣候條件下維持生存。

科學(xué)家是怎么發(fā)現(xiàn)宜居帶外邊緣星球有如此惡劣的氣候周期的呢？那就得說到我們很熟悉的一種物質(zhì)——二氧化碳。

惡劣氣候從何而來？

通常情況下，如果一顆邊緣區(qū)的寒冷行星上有火山，那么它就有機(jī)會(huì)變得溫暖。

宇航員曾經(jīng)親眼見證地球火山將大量的二氧化碳噴射入地球的大氣層中，同樣，外邊緣星球上的火山也會(huì)噴發(fā)出大量二氧化碳，這些二氧化碳最后進(jìn)入大氣層當(dāng)中。我們知道，二氧化碳是一種溫室氣體，會(huì)吸收熱量，溫暖行星。行星“體溫”升高后，“體內(nèi)”的冰川將融化成水，有可能創(chuàng)造出適宜生命存活的條件，慢慢演變成宜居行星，行星的氣候也會(huì)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。這是科學(xué)家之前所認(rèn)為的場(chǎng)景。

但是新研究表明，外邊緣區(qū)的寒冷行星的情況并沒有這樣簡(jiǎn)單。因?yàn)榇髿庵懈邼舛鹊亩趸紩?huì)讓行星返回到嚴(yán)寒的冰河世紀(jì)。我們可以想象，如果大氣中有高濃度二氧化碳，那么雨水將溶解大量的二氧化碳，致使雨水酸度變高。酸雨落下來，迅速侵蝕行星的巖石、地表，導(dǎo)致陸地上的植物無法生存下去。隨著時(shí)間的推移，行星的地表吸收的二氧化碳將越來越多，而大氣中的大部分二氧化碳含量越來越少。

沒有了二氧化碳這張“暖被子”，行星漸漸降溫、變冷，表面再次被凍結(jié)，進(jìn)入一個(gè)漫長(zhǎng)且嚴(yán)寒的冰河時(shí)期。然后，直到火山釋放出足夠的二氧化碳進(jìn)入大氣，使氣候變暖，才再次帶來短暫的間冰期，使氣候變暖。這樣的過程不斷反復(fù)，生命體在這種劇烈變化的氣候下，是很難生存的。

地球現(xiàn)在還不處于太陽系宜居帶的外邊緣，這些極端的氣候周期（漫長(zhǎng)冰期、短暫間冰期）暫時(shí)不會(huì)發(fā)生在地球上。所以我們不用擔(dān)心，人類現(xiàn)在還能安心舒適地生活。