地球的日子屈指可數

研究人員計算出,地球將在大約17.5億年後離開太陽的“宜居”帶

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根據9月18日發表在《天體生物學》上的一項研究,地球還能維持生命存在大約17.5億年。用於進行計算的方法還可以識別太陽系外具有較長“宜居期”的行星,這些行星可能是尋找生命的最佳場所。

恆星周圍的宜居帶是指軌道行星可以支援液態水的區域,液態水是生命核心化學反應的完美溶劑。離恆星太遠,行星的水會變成永久冰,二氧化碳會凝結;離得太近,熱量會將水變成蒸汽,逃逸到太空。

宜居帶不是靜態的。隨著典型恆星的組成和化學反應在數十億年間演變,其亮度會增加,從而將宜居帶向外推。研究人員在3月份報告說,地球比之前認為的更接近太陽宜居帶的內邊緣。


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太陽宜居帶的內邊緣正以每年約1米的速度向外移動。最新的模型預測地球的宜居帶總壽命為63億至78億年,這表明地球上的生命已經完成了大約70%的旅程。其他行星——尤其是那些在恆星宜居帶外邊界附近形成的行星或圍繞長壽命、低質量恆星執行的行星——可能具有420億年或更長的宜居帶壽命。

作者建議,在其他行星上尋找生命的科學家應將重點放在那些在宜居帶中存在時間至少與地球一樣長的行星上——例如,HD40307g,它距離地球12.9秒差距(42光年)。

生命是複雜的
但紐約哥倫比亞大學的天體生物學家卡萊布·沙爾夫表示,地球可能花了異常長的時間才發展出高等生命。“這是老生常談的問題,即過度解讀單個數據點,”他說。該研究的合著者、英國聖安德魯斯大學的天文學家馬克·克萊爾表示同意,但他補充說,如果他要執行一項在類地行星上尋找生命的探測任務,他可能會將望遠鏡對準在宜居帶中存在時間儘可能長的行星。

批評者還認為,研究人員使用的公式過於簡單。該模型假設系外行星具有類似地球的大氣層、組成和板塊構造活動。加拿大維多利亞大學的行星氣候學家科林·戈德布拉特表示,如果不包括大氣成分和體積等氣候動態,其結果對於預測宜居性沒有太大用處。“如果你想讓我在金星所在的位置建造一個宜居的行星,我可以做到;如果你想讓我在地球所在的位置建造一個死亡的行星,我也可以做到,”戈德布拉特說。

“宜居帶的新的公式還有很大的空間,”克萊爾同意道。目前,研究人員對這些系外行星瞭解不多。但宜居帶的計算也可能在離家更近的地方被證明很有趣。

正如太陽變亮,地球變得太熱而無法生存一樣,火星將進入宜居帶。“如果人類在十億年後仍然存在,我肯定會認為他們會生活在火星上,”克萊爾說。

本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2013年9月19日首次發表

Emma Marris is an environmental writer who lives in Oregon.

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