《行星及其大氣的起源及演化》

《行星及其大氣的起源及演化》

行星及其大氣的起源及演化,是由科學出版社出版的圖書。

基本信息

英國天文學家在獵戶座星雲中新發現了20顆行星。令人感到驚奇和不解的是,這些行星與其他行星不同,它們沒有環繞的恆星,而是像“孤兒”一樣在太空中自由漂浮。發現這些行星的英國赫特福德大學的菲利普·盧卡斯和牛津大學的派屈克·羅奇說,這些行星是由氣體和塵埃組成的,距離地球大約1300光年,體積約為木星的5至13倍。科學家稱,他們還在獵戶星座的紅外頻譜中發現了水蒸氣的痕跡。

行星是怎樣誕生的

按照科學家們的說法,地球的故事要追溯到太陽誕生的初期。生生不息的星塵和氣體像一個扁平的圓盤圍繞太陽旋轉,它們漫無目的地彼此撞擊、聚合,這樣過了大約1萬年。有些塵粒形成更大的固體物質,經過一個我們現在還不了解的神秘過程,這些物質最終聚合在一起形成大約100英里寬的星子帶,在這個區域,重力使得它們相互吸引、碰撞。有一些變成了碎片,而那些大的星體則用它們不斷增長的重力捕獲附近的太空物質,從而變得更大。

這個被稱作碰撞聚合的過程持續了大約10億年,直到地球完全形成(儘管它同我們今天稱作家園的這個行星還有巨大的不同)。

1995年,科學家們發現了間接證據,證明太陽系外還有圍繞恆星轉動的行星。這一發現震驚了行星形成領域,使它不再是一個理論家的私人領地。儘管目前我們知道的只有一個“地球”,但很有可能會發現更多的這樣的行星。而這次在獵戶座發現的新行星,則對行星的形成的傳統假說提出了新的課題。更進一步說,對行星上生命的起源和演化也提供了一些新的線索。

生命起源新假說

眾所周知,行星是最有希望存在生命的地方,而行星上的生命又是怎樣開始的呢?許許多多的假說可謂眾說紛紜。曾有假說認為,具有“自我複製”能力的分子的出現,是地球上生命誕生的標誌。

持該假說的科學家認為,在像地球這樣的原始行星上,簡單分子在陽光照射等作用下聚集為更大的分子,越變越複雜。直至最後,由於某種未知原因形成了一個分子,它能把簡單的分子組成一個與自身一樣的分子,也就是說具備了“自我複製”的能力。科學家一般認為,最早形成的這個自我複製分子應該是蛋白質或RNA(核糖核酸)分子。它所包含的生命信息,能通過特定分子在蛋白質鏈或RNA鏈上排列順序來記錄。

以色列魏茨曼研究所桂冠人類基因組中心的科學家多隆·蘭斯特等人,最近卻提出了一種不同的看法。他們的新假說認為,地球上最早誕生的自我複製分子有可能不是蛋白質或RNA,而是脂類分子。他們通過計算機模擬發現,複雜的脂類分子團也具有儲存生命信息的能力,能夠生長、分裂、自我複製、將信息“遺傳”下去,並積累“進化”所需的“變異”。這與我們熟知的生命演化過程極為類似。

何種行星上有生命存在

除了百分之幾的少數例外,銀河系恆星的發熱年代都很長,足以使智慧生物漸漸形成。但尚不清楚的是這些星體有沒有行星圍繞著它們轉,因為只有在圍繞恆星公轉的天體上才能具備液態水所需的溫度。可惜天文學家對別的太陽周圍的行星還一無所知。由於它們實在太遙遠,即使離我們最近的一些恆星確有這種伴侶天體繞它們轉,人們也還不能做到用望遠鏡直接觀測這些微乎其微的對象。可是話說回來,別的太陽周圍也有行星繞著轉,這是非常可能的。我們已經了解,宇宙物質的運動很可能使單星周圍形成行星系。人類自己所處的行星系也支持這種觀點。巨大行星木星土星甚至以它們的衛星群在周圍組成了一個“行星系”。因此,單星周圍都有行星系在運轉的假想是合理的。

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