從宇宙演化的角度來說,地球似乎出現(xiàn)得早了一些。根據(jù)一項新的理論研究,當(dāng)我們的太陽系在46億年前誕生的時候,宇宙中所有潛在的宜居行星當(dāng)中只有8%是已經(jīng)形成的。我們的太陽還將繼續(xù)燃燒60億年,就算到了那時,其他類似地球的行星中的絕大多數(shù),即92%,都還沒有誕生呢!
在對美國航空航天局(NASA)的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(HST)和開普勒空間天文臺(Kepler)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估之后,科學(xué)家得出了這一結(jié)論。
這項研究的作者、美國馬里蘭州巴爾的摩市太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所(STScI)的彼得·貝魯茲(Peter Behroozi)說,“我們的主要動機(jī)是要理解地球在宇宙中所處的地位。跟宇宙中所有可能形成的行星相比,我們的地球出現(xiàn)得相當(dāng)早?!?/p>
哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠觀察遙遠(yuǎn)的宇宙,由于光速有限,這也相當(dāng)于是在回溯久遠(yuǎn)的過往,因此哈勃望遠(yuǎn)鏡給天文學(xué)家提供了一本星系觀測的“家庭相冊”,記錄了星系成長過程中恒星形成的歷史。這些數(shù)據(jù)顯示,宇宙在100億年前產(chǎn)生恒星的速度更快,但宇宙中的氫和氦參與其中的比例卻非常低。今天,恒星誕生的頻率要比很久以前慢得多,但宇宙中還有非常大量的剩余氣體,能夠在未來很長很長的時間內(nèi),繼續(xù)形成恒星和行星。
研究合作者、STScI的莫莉·皮普爾斯(Molly Peeples)補充說,“還有足夠多的剩余物質(zhì),可供未來產(chǎn)生更多的行星,不論是在銀河系內(nèi),還是銀河系外?!?/p>
開普勒望遠(yuǎn)鏡的行星巡天表明,在我們的銀河系中,恒星宜居帶內(nèi)陸球大小的行星是無處不在的。所謂宜居帶,是指到恒星既不太遠(yuǎn)也不太近的一個區(qū)域,如果其中存在行星的話,液態(tài)水就能夠在那顆行星的表面流淌。根據(jù)開普勒望遠(yuǎn)鏡的巡天,科學(xué)家預(yù)測,銀河系中目前應(yīng)該有10億顆地球大小的行星,其中很大一部分據(jù)推測應(yīng)該是巖石星球。如果你把可觀測宇宙中其他上千億個星系也包括進(jìn)來的話,類似地球的行星數(shù)目將會是一個天文數(shù)字。
這就留下了大量的機(jī)會,使得未來會有更多地球大小的行星出現(xiàn)在宜居帶內(nèi)。未來100萬億年內(nèi),恒星都不會全部熄滅。這就留出了足夠多的時間,使得實際上任何事情都還來得及發(fā)生在那些行星上。
這些研究者說,未來的“地球”更有可能出現(xiàn)在巨大的星系團(tuán)內(nèi)部,也會出現(xiàn)在矮星系中,后者還沒有耗盡全部氣體用來建造恒星及其附屬的行星系統(tǒng)。相比之下,我們的銀河系已經(jīng)耗盡了更多未來可用于恒星形成的氣體。
能夠出現(xiàn)在宇宙演化的早期,使得我們?nèi)祟愇拿骶哂辛艘淮髢?yōu)勢,那就是有能力利用哈勃之類的強大望遠(yuǎn)鏡,追溯從大爆炸直到星系早期演化的種種過程。大爆炸和宇宙演化的觀測證據(jù),都隱藏在光和其他電磁輻射之中,未來1萬億年間會由于失控的宇宙膨脹而被全部抹平。任何在久遠(yuǎn)的未來才會出現(xiàn)的文明,對于宇宙如何開端和演化,很可能找不到任何線索。
這項研究發(fā)表在10月20日出版的《皇家天文學(xué)會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。(編輯:Steed)