兩位天體物理學(xué)家聲稱,,在可觀測(cè)宇宙預(yù)計(jì)約1000億個(gè)星系當(dāng)中,,僅有十分之一能夠供養(yǎng)類似地球上這樣的復(fù)雜生命。
而在其他任何地方,,被稱為伽馬暴的恒星爆炸會(huì)經(jīng)常性地清除任何比微生物更加復(fù)雜的生命形式,。兩位科學(xué)家說,這些的爆炸還使得宇宙在大爆炸后數(shù)十億年的時(shí)間里,,無法演化出任何復(fù)雜的生命,。
科學(xué)家一直在思考這樣一個(gè)問題,伽馬暴有沒有可能近距離擊中地球,。這種現(xiàn)象是1967年被設(shè)計(jì)用來監(jiān)測(cè)核武器試驗(yàn)的人造衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的,,目前大約每天能夠檢測(cè)到一例。伽馬暴可以分為兩類,。
短伽馬暴持續(xù)時(shí)間不超過一兩秒鐘,;它們很可能是兩顆中子星或者黑洞合二為一的時(shí)候發(fā)生的。長(zhǎng)伽馬暴可以持續(xù)數(shù)十秒鐘,,是大質(zhì)量恒星耗盡燃料后坍縮爆炸時(shí)發(fā)生的,。

長(zhǎng)伽馬暴比短伽馬暴更罕見,,但釋放的能量要高大約100倍,。長(zhǎng)伽馬暴在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出的伽馬射線,可以比全宇宙都要明亮,。
持續(xù)數(shù)秒的高能輻射本身,,并不會(huì)消滅附近一顆行星上的生命。相反,,如果伽馬暴距離足夠近,,它產(chǎn)生的伽馬射線就有可能觸發(fā)一連串化學(xué)反應(yīng),摧毀這顆行星大氣中的臭氧層,。沒有了這把保護(hù)傘,,這顆行星的“太陽”發(fā)出的致命紫外線就將直射行星地表,長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年——足以導(dǎo)致一場(chǎng)大滅絕,。
這樣的事件發(fā)生的可能性有多高,?在即將發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上的一篇論文中,以色列希伯萊大學(xué)的理論天體物理學(xué)家斯維·皮蘭(Tsvi Piran)和西班牙巴塞羅納大學(xué)的理論天體物理學(xué)家保羅·希梅內(nèi)斯(Raul Jimenez)探討了這一災(zāi)難性的場(chǎng)景,。
天體物理學(xué)家一度認(rèn)為,伽馬暴在星系中氣體正迅速坍縮形成恒星的區(qū)域里最為常見,。但最近的數(shù)據(jù)顯示,,實(shí)際情況要復(fù)雜許多:長(zhǎng)伽馬暴主要發(fā)生在“金屬豐度”較低的恒星形成區(qū)域——所謂“金屬豐度”,是指比氫和氦更重的所有元素(天文學(xué)家所說的“金屬”)在物質(zhì)原子中所占的比例。

利用我們銀河系中的平均金屬豐度和恒星的大致分布,,皮蘭和希梅內(nèi)斯估算了銀河系內(nèi)兩類伽馬暴的發(fā)生幾率。他們發(fā)現(xiàn),,能量更高的長(zhǎng)伽馬暴可以說是真正的殺手,,地球在過去10億年間暴露在一場(chǎng)致命伽馬暴中的幾率約為50%。
皮蘭指出,,一些天體物理學(xué)家已經(jīng)提出,,可能正是伽馬暴導(dǎo)致了奧陶紀(jì)大滅絕——這場(chǎng)發(fā)生4.5億年前的全球?yàn)?zāi)變,消滅了地球上80%的生物物種,。
接下來,,這兩位科學(xué)家估算了銀河系不同區(qū)域內(nèi)一顆行星被伽馬暴“炙烤”的情形。他們發(fā)現(xiàn),,由于銀河系中心恒星密度極高,,距離銀心6500光年以內(nèi)的行星在過去10億年間遭受致命伽馬暴襲擊的幾率高達(dá)95%以上。他們總結(jié)說,,復(fù)雜生命通常只可能生存于大型星系的外圍,。(我們自己的太陽系距離銀心大約2.7萬光年。)

其他星系的情況更不樂觀,。與銀河系相比,大多數(shù)星系都更小,,金屬豐度也更低,。因此,兩位科學(xué)家指出,,90%的星系里長(zhǎng)伽馬暴都太多,,導(dǎo)致生命無法持續(xù)。不僅如此,,在大爆炸后大約50億年之內(nèi),,所有星系都是如此,因此長(zhǎng)伽馬暴會(huì)導(dǎo)致宇宙中不可能存在任何生命,。
90%的星系都是不毛之地嗎,?美國沃西本恩大學(xué)的物理學(xué)家布萊恩·托馬斯(Brian Thomas)評(píng)論道,這話說得可能有點(diǎn)太過,。
他指出,,皮蘭和希梅內(nèi)斯所說的伽馬射線照射確實(shí)會(huì)造成不小的破壞,但不太可能消滅所有的微生物,?!凹?xì)菌和低等生命當(dāng)然有可能從這樣的事件中存活下來,,”皮蘭承認(rèn),“但對(duì)于更復(fù)雜的生命來說,,伽馬射線照射確實(shí)就像按下了重啟按鈕,。你必須一切重頭開始?!?/p>
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