地球所处在的太阳系位置有多么得天独厚?


地球所处在的太阳系位置有多么得天独厚?

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地球在太阳系内排行老三 , 位于太阳系宜居带之内 , 起码地球上的水不会完全蒸发也不会冻成冰块 , 所以地球才有机会进化出生命进化出人类 。

地球在太阳系的位置虽然说是宜居带 , 但是火星也是在宜居带之内的 , 并且早期的火星表面也有液态水 , 而现在的火星除了沙子就是石头 , 所以地球在太阳系的位置只能说刚刚好 , 并不是独一无二 。

地球真正独一无二的地方是她的生机勃勃 , 如果外星人看见太阳系的所有星球 , 那么第一眼就会发现地球上如此的与众不同 , 堪称是鹤立鸡群般的存在 , 但是太阳系之所以只有地球有生命 , 除了地球在宜居带内得天独厚的环境外 , 还有更重要的一点 。

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地球的磁场是太阳系所有行星中最好的磁场 , 地球自带的磁场完美的挡住了太阳风中的高能带电粒子 , 导致地球的大气层没有像火星一样被太阳风剥离 , 还让地球上的生命免受太阳辐射之苦 , 可以说地球磁场为地球的生机勃勃立下了汗马功劳 。

想当年火星也是磁场的 , 可是后来火星的磁场自己消失了 , 太阳风得以长驱直入 , 慢慢的火星的大气层就变成今天这么薄了 , 火星地表的液态水也全部消失了 , 火星从此变成了一颗红色星球 。

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地球之所以这么生机勃勃 , 除了位置得天独厚 , 更重要的还是自身的条件过硬 , 这才能产生地球生命 。

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地球距离太阳约为1.5亿公里(平均距离) , 参照太阳的大小 , 这样的距离可以用完美两字形容 。

地球位于太阳系宜居带这我们都知道 , 你有些人或许不知道金星和火星也处于宜居带 , 只不过位于宜居带的边缘!

但如果你认为地球如今的生机勃勃就是因为与太阳的距离恰到好处 , 那你就大错特错了 。与母星的完美距离只是最最基本的条件 , 但地球能有今天的一切 , 更得益于其他条件!

近乎完美的自转 , 以及倾斜的稳定的自转轴 , 而自转轴的稳定又与我们的月球密不可分 。月球对地球的潮汐引力稳定着地球的自转不会出现偏差 , 这让地球上四季分明而且稳定 , 更有利于生命的出现和演化!

木星强大引力对地球的保护作用 , 在不知不觉中保护着地球免受各种小行星的袭击 , 它巨大的引力让小行星撞向自己 , 对由于木星质量体积巨大 , 那些撞击对于木星来说不痛不痒!

当然除了以上非常明显的“完美” , 地球自身也足够“完美” , 完美的大气层 , 完美的磁场 , 完美的水资源 , 完美的地壳运动 , 更完美的是 , 以上所有的完美都延续了足够长的时间 , 让生命有诞生进化的可能 , 因为生命不但需要合适的环境 , 更需要长达数亿年稳定的合适环境!

所以 , 如此完美的太阳系中如此完美的地球 , 我们有什么理由不珍惜呢?

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不光是地球的位置绝佳 , 太阳系本身的位置也是非常好的 。这涉及到两个不同层面的“宜居带” 。

星系的宜居带

对于一个恒星系来说 , 如果适宜于产生生命 , 必须处于一个星系的合适的位置 , 这个位置必须要靠近星系的中心位置 。星系的中心位置恒星较多 , 质量也足够大 , 只有大质量的恒星才能发生超新星爆发 , 将重元素抛洒到太空之中 。使得这里有足够的重元素用来形成岩石行星和生命必须的重元素 。

但恒星系又不能过于靠近星系中心 。星系的中心天体太过密集 , 引力环境十分复杂 , 太阳系如果处于其中 , 甚至不能保持稳定的结构 。这里的各种小天体也非常多 , 在复杂引力环境下四处乱飞 , 经常性的碰撞也就成为必然 。


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图:天体间的碰撞

【地球所处在的太阳系位置有多么得天独厚?】还有更可怕的超新星爆发 , 它会释放出强大的伽马射线 , 摧毁周边数百光年内的所有生命 。虽然它能产生生命所需的重元素 , 但过于频繁的爆发也使得生命无法产生 。所以在恒星高度集中的银核处几乎不可能诞生生命 。银核半径约为1万光年 。


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图:超新星爆发

在我们的银河系 , 随着星系的演化 , 星系宜居带正缓慢的扩展到距银核2.5万光年的地方 。但并不是所有的星系都有宜居带的 , 这和星系的结构有关 。目前对星系的宜居带研究还较少 。


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图:银河系结构


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图:银河系俯视图

太阳距离银心约2.5~2.8万光年 , 这个距离正处于银河系的宜居带之中 。

恒星系中的宜居带

生命的诞生离不开液态的水 , 它是生物化学反应所需要的溶剂 。而液态水的存在需要一定的大气压力和合适的温度 。这就决定了行星所处位置应该是一个离恒星不远也不近的轨道 。


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图:各类恒星的可能的宜居带

当然也有科学家认为可能存在其他形态的生命 , 但即使按肯定能产生生命的地球环境来寻找外星生物 , 也没有任何的发现 。目前其他的生命形态是否存在还缺乏证据 。

对于太阳系的宜居带还有一些争议 , 但主要意见如下图所示:


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图:颜色较深的为狭义的宜居带 , 颜色较浅的为广义的宜居带 。

但主要的意见都认为太阳系的宜居带在0.725~3.0个天文单位之间 。

地球所处的位置是一个诞生生命的绝佳位置 , 它不光距离太阳的位置合适 , 还有一个厚度适中的大气层 。大气层太薄会留不住热量 , 无法保存液态水 , 如同火星;大气层太厚会导致强烈的温室效应 , 如同金星 。


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图:金星与地球处于差不多的轨道 , 但由于它浓密的大气 , 使得它地表温度高达460余度

处于地球外侧的巨大的木星会帮助地球扫清轨道上的小行星和彗星 。月球也会帮助地球抵挡部分小天体的撞击 。


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所以 , 正是因为这些优越的条件使地球能够诞生生命 。如果你要问:“为什么地球能处于这样的环境?”笔者只能用“人择原理”来解释:正是因为地球处于这样的环境 , 才能诞生出人类来 , 才有了你的问题 。

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