內(nèi)行星之謎（下）

在靠近年輕太陽很近的地方，四個(gè)世界（水星、金星、地球、火星）誕生了，其中每一個(gè)都具備承載生命的條件。雖然太陽系中有大量地方存在可居住條件，但這四個(gè)故事卻具有驚人的開端。

星江河湖海為啥消失

火星距離太陽2.29億千米，火星直徑為6779千米。比金星距離太陽遠(yuǎn)得多的火星，也受太陽支配。由于火星大氣層中一度富含溫室氣體，所以江河湖海曾經(jīng)在火星表面自由流動(dòng)了好幾億年。但火星比金星小得多，火星引力也小得多，所以火星更難留住原有的大氣層?；鹦堑囊簯B(tài)鐵核太小，無法保持熱量。鐵核降溫，最終固化，火星的保護(hù)性磁場(chǎng)由此關(guān)閉?；鹦窃瓉淼膹?qiáng)烈極光消失，裸露的火星遭到來自升溫的太陽的高能粒子——太陽風(fēng)轟擊，火星大氣層被轟掉，火星表面水蒸發(fā)到太空。凍結(jié)在火星表面各處的微量水——火星生命的最后希望，被火星的母恒星——太陽扼殺。

在太陽系和其他恒星一行星系統(tǒng)中，行星命運(yùn)都與行星環(huán)繞的母恒星息息相關(guān)。所以，在太陽系中太陽主宰我們的命運(yùn)。隨著太陽的改變，地球周圍其他行星上的生命潛能隨之改變。這些行星的歷史提醒我們，可居住性是一種不會(huì)永久持續(xù)的脆弱平衡。太陽系中只有一顆行星一直保持液態(tài)水和可居住性，它就是地球。地球的非凡在于液態(tài)水和可居住性的穩(wěn)定性。幾十億年來，地球在自己的整個(gè)歷史中都保持了大量液態(tài)水，正是這些水推動(dòng)著地球生物演化。

地球特殊性將來會(huì)失去

地球真的很特殊。迄今為止，宇宙中確切知道的唯一生命之地就是地球。生命的發(fā)生不只需要液態(tài)水，而且需要水的長(zhǎng)期存在。這正是地球的魔法。由于地球大小和地質(zhì)學(xué)條件的適合，地球大氣層才得以足夠穩(wěn)定幾十億年，從而保護(hù)了珍貴的水，讓復(fù)雜生命得以演化。而生命塑造著地球上的陸地和海洋，今天正是生命在維持一直保護(hù)我們脆弱生態(tài)系統(tǒng)的大氣層。但隨著太陽衰老，這種脆弱的平衡將難以為繼。太陽系所有行星都在變化，其中當(dāng)然也包括地球。隨著地球變化，地球生命也必然會(huì)變化。目前的地球受到正好適量的太陽輻射，但隨著時(shí)間推移，到達(dá)地球的太陽輻射量必定會(huì)增加。

衰老的太陽持續(xù)升溫。科學(xué)家預(yù)測(cè)，地球溫度的升高最終會(huì)擾亂天氣模式，全球范圍大風(fēng)暴大旱的概率陡增。隨著全球植物逐漸滅絕，氧含量將劇降。大約10億年后，地球上的復(fù)雜生命體系會(huì)消失。最終，地球大氣層將變得像金星和火星大氣層那樣大多數(shù)由二氧化碳組成，地球匕也會(huì)發(fā)生失控的溫室效應(yīng)，地球同樣也會(huì)變成像今天金星這樣的火爐。當(dāng)太陽的氫燃料耗盡后，太陽將進(jìn)入紅巨星階段。這并非無端猜測(cè)，而是科學(xué)家通過對(duì)銀河系中其他恒星的調(diào)查得出的結(jié)論。

隨著太陽耗盡自己的氫燃料，它由此進(jìn)入紅巨星階段，太陽外層會(huì)膨脹到太空幾百萬千米甚至更遠(yuǎn)。水星將首先被太陽吞沒，接著金星也被吞沒，地球和火星茍延殘喘。最終，地球也被吞沒，地球生命打上句號(hào)。當(dāng)然這是很久很久以后的事了。隨著太陽到達(dá)生命尾聲，太陽周圍的可居住地帶以及生命希望也將向外移動(dòng)，進(jìn)入太陽系外圍地帶。目前，那里是氣態(tài)巨行星所在地。因此，遙遠(yuǎn)將來的生命立足點(diǎn)將不會(huì)是這些行星本身，而是在環(huán)繞行星的類地衛(wèi)星上。例如：小小的含冰衛(wèi)星恩克拉多斯（土衛(wèi)二）、木星的含冰衛(wèi)星歐羅巴（木衛(wèi)二）和土星的另一顆衛(wèi)星泰坦（土衛(wèi)六）。

未來泰坦或許會(huì)出現(xiàn)生命

泰坦讓科學(xué)家尤為心動(dòng)，因?yàn)樗赡苤С忠环N有別于地球生命的、讓人興奮的生命可能。1997年，美國(guó)宇航局“卡西尼號(hào)”探測(cè)器飛往泰坦。當(dāng)時(shí)，“卡西尼號(hào)”經(jīng)過木星，奔向寒冷的太陽系遙遠(yuǎn)地帶，全程近16億千米。它計(jì)劃進(jìn)入環(huán)繞土星的軌道，調(diào)查土星的冰環(huán)。在軌道中，它部署一部小型探測(cè)器“惠更斯號(hào)”探索比水星還大、被霧蒙蒙稠密大氣層覆蓋的泰坦。當(dāng)時(shí)，泰坦的表面對(duì)科學(xué)家來說仍然是個(gè)謎。

2005年1月，“卡西尼號(hào)”向泰坦表面釋放由歐空局設(shè)計(jì)的“惠更斯號(hào)”。在下降過程中，“惠更斯號(hào)”向地球發(fā)回了泰坦的首批驚人照片。在這些照片上，科學(xué)家看到了明亮的高地，且高地上有暗色的水道。這樣的情景與地球何其相似！更驚人的是，“惠更斯號(hào)”在泰坦表面成功軟著陸，它發(fā)回地球的泰坦表面照讓科學(xué)家看到了泰坦與地球之間的更多相似。在“惠更斯號(hào)”著陸后，科學(xué)家立即分析它從遙遠(yuǎn)泰坦上發(fā)回的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)泰坦表面也有沖積平原和河流三角洲，那里的液體流動(dòng)過程也在創(chuàng)生圓石。但因?yàn)樘┨贡砻鏈囟群艿?，只?184°C，所以泰坦表面液體不是水。那是什么呢？“惠更斯號(hào)”在泰坦表面探查到了大量在地球上呈現(xiàn)為可燃?xì)怏w的甲烷，而相對(duì)高的大氣壓和低溫讓甲烷在泰坦表面呈液態(tài)。泰坦是潮濕的，但讓它潮濕的不是水，而是液態(tài)甲烷?？茖W(xué)家推測(cè)，泰坦表面也有風(fēng)暴，但風(fēng)暴中降下的雨是甲烷雨，泰坦表面的圓石頭很可能是液態(tài)甲烷沖刷出來的。

令人遺憾的是，“惠更斯號(hào)”只運(yùn)作了幾小時(shí)就停止工作，它沒有探查到液態(tài)甲烷刻鑿河床之類的證據(jù)。但“惠更斯號(hào)”的母船“卡西尼號(hào)”在環(huán)繞土星的軌道中繼續(xù)活躍。在“惠更斯號(hào)”登陸泰坦一年后，“卡西尼號(hào)”在泰坦兩極地區(qū)上空高處飛過時(shí)，看見了被風(fēng)吹雨打的泰坦安大略湖、波浪翻卷的麗姬亞海以及比地球上的安大略湖大5倍的克拉肯海。

迄今為止，在泰坦表面發(fā)現(xiàn)的甲烷湖已有好幾百個(gè)。很少有科學(xué)家認(rèn)為今天泰坦表面存在生命，畢竟泰坦表面溫度太低。但如果泰坦升溫，考慮到泰坦所具備的生命要素，情況會(huì)怎樣？今天的泰坦表面存在大量有機(jī)化合物，但同時(shí)有生物學(xué)過程的可能性極低。不過，在遙遠(yuǎn)未來，當(dāng)?shù)厍蚝蛢?nèi)太陽系變得不可居住時(shí)，泰坦所在地將得到更多太陽能量，泰坦表面溫度將明顯升高，液態(tài)水將替代液態(tài)甲烷，而甲烷將蒸發(fā)掉，冰山將變成海洋。誰能肯定那時(shí)的泰坦不會(huì)有復(fù)雜生命？

太陽系的故事向我們證明，可居住性并不是一個(gè)永久特征。太陽系是動(dòng)態(tài)之地，太陽有生命周期，太陽一生都會(huì)讓可居住地帶此起彼伏。地球生命現(xiàn)在是獨(dú)特的，將來卻不一定，因?yàn)樯乃劳鲈谔栂等魏蔚胤蕉及l(fā)生，只是時(shí)間不同而已。即便在銀河系中，恒星數(shù)量就達(dá)幾千億顆，行星數(shù)量更多，這不禁讓人遐想：其中一部分行星上有沒有可能也存在生命？（完）