有這樣一個都市傳說,說尼古拉特斯拉曾經表示,太陽系是被設計出來的。不管這句話是否真的出自特斯拉,我們暫且不去討論,但是隨著科技發展,科學家們對宇宙的不斷探索發現,我們看似平靜祥和的太陽系,在茫茫宇宙中真的顯得十分的與眾不同。
這種不同最大之處當然是源自地球及其特性,而太陽系內的一切就像是專門為地球打造的溫室與堡壘,看似平常卻又好像暗藏玄機。因為有一個不可爭辯的事實就是:沒有太陽系就一定不會有地球!那太陽系是怎麼樣產生的呢?為什麼說它好像是專門為地球打造的呢?今天我們就聊聊人類賴以生存的太陽系。
按照人類目前的認知,太陽形成最主流的說法是星雲假說,在大約46億年前,位於銀河系獵戶座的星團中的太陽系應運而生,那裡佈滿著大量的氫、氯以及塵埃雲。經過漫長的時間尺度,附近的一顆恆星到了壽終正寢的時間,一次超新星爆炸結束了它光輝的一生。巨大的爆炸使得這片星雲不再穩定甚至崩潰。
經過彈指一間的100000年,重力與角動量使得雲層逐漸變平,在爆炸盤的中心,分子之間相互緊密的碰撞,原恆星伴隨著難以想象的壓力和溫度超高速的旋轉,圓盤的深處的一粒小米粒大小的塵埃被急速的加熱,形成了熔岩液滴,冷卻後在重力的作用下凝結成塊狀,成為了原始太陽系的基礎組成物質。慢慢的這些物質聚集形成了小行星,而中間的原恆星經歷了聚變被點燃,形成了原始的太陽。
經過了46億年的漫長歲月,太陽今天仍處在其序星的壯年時代,太陽系中的一切在引力作用,和行星相互之間的引力影響下,達到了近乎完美的平衡並有條不紊的運轉著,這種狀態將還會持續15億年左右,隨著太陽年齡的增大,它的燃燒將持續加快,15億年以後地球上的江河湖海,將會被灼熱的太陽烤到完全乾涸,生命從此絕跡。
不過我們不必為此擔心,在那個時候,火星的表面溫度也會逐漸升高,凍結在土壤下的水和二氧化碳被釋放出來暖化這顆行星,直到成為生命的樂土。而在之前,甚至僅僅幾年或幾十年以後,人類將開始對火星進行殖民,太陽留給我們的時間足夠充裕,我們完全有時間全體搬遷到火星上面去。
太陽系的成員到底有多少呢?太陽系包括太陽與8大行星,470顆衛星(173顆屬於行星和297顆屬於微型行星),796354顆小行星,上百顆矮行星和4143顆彗星,這些數只是目前人類已經發現的,新的被發現的天體還在持續增長中。
而近年來科學家已經幾乎可以確認了第九大行星的存在,當然不是因為發育不良而被除名的冥王星,冥王星已經被正式歸為矮行星的行列了,第九大行星我們還沒有實實在在的觀測到,但是根據它對其他天體的引力物理影響,我們可以判斷它的存在。
2016年1月20日美國加州理工學院的兩名天文學家,發現太陽系柯伊柏帶中6顆天體的運行軌道異常,而自然條件下碰巧出現這一情況的幾率只有1/14000,在排除其他可能性後,這兩位天文學家認為,極有可能是一顆未知行星的引力影響造成這種現象。這顆準第九大行星推測是一個十分大的氣態行星,估算出其直徑大概是地球的4倍,質量是地球的10倍,公轉週期達到驚人的15000年。
生命想要得以存在,就必須是在宜居帶內。銀河系的宜居帶中主要的部分是距離銀河系中20000至29000光年的地方,太陽系恰好處在距銀河系中心約27000萬光年的位置,這個位置對銀河系中的恆星家族來說,相當於北京市的6環7環【雖然還沒有67)開外,偏遠安靜,人煙稀少,非常的適合生存。
要知道在星系中像太陽系這樣獨立存在的恆星系很少,一般都是幾顆恆星相互 在一起,在這些恆星系周圍行星數量自然也很多,但你不知道的是,如果是在多顆恆星的系統內,地球這樣的小傢伙很有可能被直接推出去,成為一顆流浪行星。
同時宜居帶還避免了躁動的恆星以及遍佈在銀河系中心附近的大量黑洞帶來的各種致命影響。反之,如果位置太靠銀河系的外側又會導致金屬含量的貧乏,這樣存在類地行星的可能性非常低。不過太陽系的具體位置我們還不太清楚,這是因為在太空中,我們無法用地球的衛星進行GPS定位,不過這個問題或許在不久的將來就可以解決。
正是因為在太陽系中所處的位置,使得太陽系在46億年間可以健康茁壯的成長,銀河系中只有15%的恆星擁有行星系統,當然包括我們的太陽系。我們已經觀測到的圍繞太陽旋轉的有8顆行星,這8顆行星根據組成物質分為兩類,類地行星和氣態巨行星也叫類木行星,類地行星包括水金地火,主要是由岩石組成,它們的表面相對堅固,沒有行星環,衛星很少,甚至沒有,個子相對較小,距離太陽相對更近,在太陽系中的軌道很短。
類木行星包括木星土星天王星以及海王星。特點是個頭比較大,都具有行星環,其中土星的星環非常美麗,雖然只有1公里厚,但是非常寬,寬度幾乎相當於地球到月球之間的距離。而且類木行星常常伴有很多的衛星環繞,這看似平常的組合,但在宇宙中其實是非常奇葩的存在。
首先,天文學家發現,其他的恆星系統通常都有大小相似的行星,它們在它們的軌道上有規律的間隔。但是我們太陽系的行星可以說旱的旱死澇的澇死,差別極其巨大。以最大的木星和最小的水星來講,木星的體積是水星體積的24000倍以上,這在其他恆星系統中極為罕見。更奇怪的是,其他恆星系統中行星的軌道都離恆星非常近,比水星與太陽的距高還要近,這算是最大的不同點之一。因為在太陽中,距高太陽最近的水星與太陽之間,空空如也,連一顆小行星都沒有。
木星是另一個讓太陽系奇怪起來的地方。像木星那樣的大行星並不常見,而且大多數的軌道半徑都和地球和火星的軌道半徑差不多,與木星軌道半徑相近的大行星只有2%,太陽系中的木星和土星猶如兩個巨大的衛士,時刻抵禦著因迷路而飄向太陽系內部的各種天體。進而使得包括地球在內的4位小兄弟免受很多的傷害。這在其他恆星的行星系統中是幾乎不存在的。
科學家還發現在太陽系中,除金星外的七大行星都朝同一方向繞太陽公轉,且都集中在同一個主平面上,類似“一體成型”,就好像是安排好將各大行星擺放到各自的位置。太陽外的恆星系統有不同的特性,公轉軌道上的行星與主平面存在奇怪的角度,自轉軸與公轉軸也有別樣的特點。
簡單的來說,就是太陽系外的恆星系統公轉方式,與太陽的系統機則完全不同,其行星分佈也不存在同一水平面上,恆星甚至全出現在行星的兩極上空,其公轉方向也與其他行星相反。
我們知道太陽在不斷的放射出電子流〔等高子),也就是所謂的太陽風,這條微粒子流在太陽系內創造出微薄的大氣層,地球的磁場從與太陽風的互動中保護著地球大氣層。太陽風範圍至少達到100天文單位,這卻也只是星際護城河的內河部分,太陽系的小行星帶外面的是柯伊伯帶,被行星除名的冥王星就存在於這個範圍,柯伊伯帶上有無數的天體,對於處於太陽系的行星起到了很好的保護作用,可以說柯伊伯帶是太陽系的護城河的外河。
而在柯伊伯帶以外,還存在著巨大的冰冷碎片集合而成奧爾特星雲,也就是彗星的發源地,它把我們的太陽系整個包圍在其中,使得太陽系更加的安全。
科學家們在研究後還發現,太陽系中的天體運行隱藏著常深的奧秘,能夠影響其他天體運行的不僅僅止有太陽,不同的天體之間都全有引力的相互作用,甚至包括其他的行星的衛星。不同的天體在漫長的歲月裡通過引力的不斷調節,最終達到了一種叫做軌道共振的完美現象。它們之間互相受到週期性引力影響,這使它們的軌道在引力中保持穩定,最終導致太陽系內天體的運行形成了一種完美的比例。比如冥王星和海王星就達到了一種軌道共振的狀態,其實冥王星和海王星的軌道是有交叉的,若不是軌道共振鎖定了二者的公轉週期,冥王星很可能就被海王星吸走了。
再比如木星,也會和其他天體達到了軌道共振,比如小行星帶的艾琳達族天體,它們與木星就形成了1:3的軌道共振,同時與地球形成為4:1的軌道共振位置。木衛一木二和木衛三這三顆衛星就處於軌道共振狀態。三者的公轉週期是完美的1:2:4的週期,這樣也保證了它們的軌道穩定性。
如果說太陽系是誰設計出來的,那麼它最特別的地方就是地球了。對於太陽系的獨特運行規律,完全是站在地球生命體形成基礎之上進行設計的,在多種有利生命誕生條件的完美組合情況下,地球漸漸誕生了生命發展出智慧文明。
人類儘管發現了很多類地行星,但是能夠達到地球一樣完美條件的完全沒有,而太陽系中的一切,都好像為地球的存在提供了不可或缺的各種先決條件。這也是為什麼有大膽的科學家猜測太陽系是被設計出來的了,這種猜測雖然有點腦洞大開,但你無法明其真實卻也無可反駁。而如果太陽系真是自身發展演化的規律下自然形成的,這樣的概率除了感嘆宇宙自然力量的鬼斧神工外,我們更應該懂得珍惜這“完全不可能”,出現的地球,而地球永遠只有一個,我們一定要好好地愛護它!
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