如果地球变成超级地球

如果把宇宙比作一个大家庭,行星们都互为亲朋好友,那其中和地球关系最为密切的一定就是超级地球。这个名字听上去是不是还挺酷?仿佛是有超能力版的地球。但其实,超级地球指的是超级类地行星,顾名思义就是和地球相似、但比地球要大得多的行星,目前被发现的超级地球的质量大约在地球的2.5倍到10倍之间。自2009年以来,开普勒太空望远镜发现了大约4000颗太阳系外行星,其中30%是“超级地球”。这些行星的发现让我们禁不住脑洞大开:如果我们生活的地球也是一个超级地球呢?那一切会有什么不同?

我们会变矮?

如果一颗行星的体积增加,而其他一切保持不变,那它的重力就会增加,相应地,行星对物体的吸引力也会随之增加。生活在这样行星上的我们将需要更多的能量来抵抗地心引力,而人类今天的身体结构还没有强大到足以保持原来的身高,因此为了维持这种平衡,生活在超级地球上的我们会比现在矮上许多。而且不止我们,每棵树,每座山,甚至雄伟高耸如珠穆朗玛峰,也将难逃变矮的宿命。此外,由于超强大的引力作用,超级地球的地形会比现在平坦得多,不易于形成复杂的生态系统,从而不利于生物进化。

灾难频繁发生

引力的增大,不仅让超级地球对生活其上的生命有更大的“吸引力”,对地球之外的星体同样如此。作为一颗超级行星,超级地球更大的引力将吸引来更多、更大的小行星,因此“世界末日”式的碰撞事件将更频繁发生。不仅如此,随着半径的增大,超级地球内部的能量会越来越大,而能量逃逸的出口非常有限,甚至会越来越少,不断堆积膨胀的能量有可能会造成高频率的火山喷发和板块运动,引发多种自然灾难。

地球磁场消失

假设超级地球比现在的地球大10倍,那它的内部将发生巨大的变化——地核和地幔液体层也会增大10倍。而随着更多的重力作用在更大的物体上,地球表面下的压力会增加,这种高压可能会导致地核固化。

就现在而言,地核熔融状态下铁镍物质的对流运动产生电流,进而由发电机效应产生了地球磁场。如果地核固化,这种电荷的运动就会停止,磁场也就会减弱或消失。如果地球磁场减弱或消失,那对地球上的生命来说将是灭顶之灾。

首当其冲的就是地表。我们知道,地球的磁场是地球的第一道保护屏障,当磁场消失后,地球的表面将直接暴露在太阳风中的高能粒子以及宇宙射线的双重轰击之下,人类遭受的辐射将上升为之前的2~3倍,极大地增加了癌症发生的概率,甚至会破坏DNA导致物种基因突变,大规模的物种灭绝事件也极有可能发生。

紧接着,滚滚而来的太阳风裹挟着高能粒子流会不断无情攻击地球的大气层,直到将它完全剥离地球。科学家们猜测,火星大约在40年前就曾遭遇过大气层被剥离的“悲惨事件”,因此磁场的消失很有可能让地球“火星化”。

滚烫的星球

根据开普勒空间望远镜的探测结果,目前已知的大多数超级地球与其母恒星之间的距离都非常近,起码比地球和太阳之间的距离近得多。这些超级地球的公转轨道很小,10天内就可以围绕着主恒星运行数圈。

为什么这些超级地球会离主恒星那么近呢?事实上这是由不得它们选择的。有研究团队发现,围绕着恒星的原行星盘中的引力会随时间推移,把超级地球一步步推到离主恒星更近的地方。比如2018年被发现的一颗超级地球“巴纳德b”,它距离主恒星巴纳德星的距离只有太阳和地球距离的40%,相当于水星与太阳间的距离。

水星与太阳之间4600萬千米的距离已经足以将它变成一颗“火焰星球”,它正对太阳一面的平均温度超过400℃!如果我们的地球也离太阳这么近的话,那毫无疑问地球将再无生命可言,甚至整个星球都会变成滚烫的人间炼狱。

无法利用的固态水

有天体学家认为,目前发现的大多数超级地球都富含水的原因是,这些行星可能由大块的冰体形成,然后在向母恒星附近移动的过程中,它们的冰体逐渐融化。然而,这些行星虽然有丰富的水资源,却可能并不适合人类居住。因为它们的深海可能会形成一个坚固的冰层,这种冰层的形成不是因为低温,因此也无法随行星的季节变化而融化,这是由超深海处的强大压力所致,这种压力迫使水分子变成了固态。这种冰层阻隔了任何大气与星球内部的相互作用,既没有碳循环也没有矿物交换,这些因素都进一步降低了这些星球的适居性。

同样,如果我们的地球在现在的状态下突然增大,变成了一个“超级版”的地球,那它也将不再是我们能赖以生存的家园。

尽管如此,人类也从未放弃过寻找和研究超级地球。比如新发现的GJ180d被认为是目前离我们最近的温带超级地球,科学家们发现它没有被恒星束缚住,这一发现增加了它能够诞生和维持生命的可能性。尽管现在还没有发现任何一颗超级地球被拥有和我们一样的生命,但浩瀚宇宙无边无际,也许某天我们真的会在一颗特别的超级地球上找到生命的痕迹。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年11月1日 上午8:11。
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