兩顆宜居行星的故事

想象一下，兩顆鄰近的系外行星圍繞同一顆太陽執行，每顆行星都有自己原生的文明。它們要麼是友好的鄰居，要麼是致命的對手。這在科幻小說中是一個熟悉的情節，但它有可能發生嗎？

隨著可居住的系外行星數量迅速增長，這種情況似乎是合理的。現在，一項新的科學研究，即將在《天體物理學雜誌》上發表，透過檢驗影響擁有兩顆宜居行星的太陽系生命的一些條件來探討這個問題。

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研究人員的靈感來自於美國宇航局發現的開普勒36b和開普勒36c，這是恆星開普勒36的兩顆已知行星。這些行星與恆星的軌道距離僅相差10%，使它們成為非常近的鄰居。

內行星完成七次軌道執行的時間，相當於外行星完成六次軌道執行的時間（這種情況被稱為7:6平均運動共振）。這意味著每過六、七年（取決於你居住在哪顆行星上），你的鄰近行星就會靠近。

劇烈搖擺？
研究人員首先想知道，這些週期性的近距離透過是否會影響任何一顆行星軸的傾斜度。這在生命方面非常重要，因為軸傾角的巨大波動會導致氣候的劇烈變化。雖然這對微生物生命沒有致命的影響，但它可能會降低複雜生命出現的機率，並且使得任何進化出來的智慧生命很難建立一個長久的文明。

就開普勒36b或開普勒36c而言，它們很可能不存在生命，因為它們離恆星太近，表面溫度接近1000攝氏度。因此，研究人員分析了一對假設的類地行星，它們處於3:2的共振狀態，並且都在其恆星的宜居帶內，其表面可以穩定存在液態水。

令人欣慰的是，對於複雜生命的前景，他們發現任何一顆行星的軸傾角都不會因彼此的接近而發生劇烈變化。

搭乘岩石的順風車
假設它們中的一顆存在生命，他們接著想知道它是否可以傳播到另一顆。眾所周知，棲息在岩石中的微生物可以在撞擊的衝擊中倖存下來，撞擊會將它們拋離行星，隨後在太空中度過數年，然後落到另一個世界的地面上。事實上，在長期暴露設施上進行的實驗中，在太空穿梭機於1990年將它帶回，經歷了六年太空暴露後，30%的細菌嵌入在鹽晶體中存活了下來。

生命從一個世界傳播到另一個世界的理論概念被稱為“泛種論”，因為這種變體涉及包裹在岩石中的旅行，所以被稱為“岩石泛種論”。該研究發現，在共享7:6、6:5、4:3或3:2軌道共振的行星之間，岩石泛種論應該非常容易。它們會經常彼此靠近，以至於從一顆行星上丟擲的撞擊碎片很有可能在相對較短的太空旅行後落到另一顆行星上。他們推測，這意味著如果生命在宜居行星對的任何一顆上出現，那麼它很容易傳播到另一顆。

但是什麼樣的生物會生存下來呢？雖然被稱為緩步動物的微小無脊椎動物已經成功在暴露於太空真空後復活，但它們不太可能在衝擊波或長時間的太空旅行中倖存下來，因此單細胞微生物似乎是最有可能成功進行自然行星際旅行的。

我準備接受這一切。事實上，我在三年前領導製作的動畫就認為，如果我們在火星上發現生命，那麼確定它是獨立於地球生命產生的，還是生命在隕石內部從一個星球傳播到另一個星球，這一點至關重要。

雙胞胎文明？
然而，從微生物祖先到雙胞胎世界上的原生智慧的飛躍是巨大的。地球上的生命花了20億年才從微生物進化成多細胞生物，又花了10億年才出現智慧和太空航行能力。鑑於這些巨大的時間尺度，即使有共同的祖先和/或持續的微生物交換，如果智慧和技術在同一百萬年時期同時在兩個世界上出現，那將是一個驚人的巧合。

因此，關於姐妹世界上的原生文明的夢想或噩夢不太可能發生。來自能夠發展太空旅行的第一個世界的生物很可能會前往另一個世界，並發現它們可以忍受的大氣和氣候，也許還有它們可以吃的食物——但它們不會找到任何人進行交談。

大衛·羅瑟裡是《衛星：簡短介紹》（牛津大學出版社，2015年）和《行星：簡短介紹》（牛津大學出版社，2010年）的作者。他從英國航天局和科學與技術設施委員會獲得資金，用於與水星和歐洲航天局的水星軌道飛行器比皮科倫坡相關的工作

本文最初發表在The Conversation上。閱讀原文。