我们究竟来自哪?研究发现生命能跨星际甚至星系传播迁移

2018/10/20 dogstar 0 幻灯模式

近两个世纪来,科学家们都推测,生命可以通过流星体、小行星以及其他天体在宇宙内广泛的传播。通过这种方式,原始生命和微生物可以从一个恒星系统迁移到另一个恒星系统,并幸存下来,这一理论也被称为有生源说(panspermia)。
最近,美国哈佛史密森天体物理中心的科学家进行了一项新研究,对有生源说进行了扩展。根据他们的模型,整个银河系甚至其他星系都能够传播生命所必须的重要元素。 

这项有关“星系有生源说”(Galactic Panspermia)的研究由哈佛史密森天体物理中心访问学者Idan Ginsburg领导,相关论文已经在网上公布,目前正在接受《皇家天文学会月刊》的审核。 

研究认为整个银河系甚至其他星系都能够传播生命所必须的重要元素。

研究认为整个银河系甚至其他星系都能够传播生命所必须的重要元素。 

星际访客“奥陌陌”带来的灵感 

过去有生源说的大部分研究都聚焦在生命是否可以通过太阳系或临近的恒星传播。也就是说,以往的这些研究解决了生命可能通过小行星或陨石在火星与地球或者太阳系其他天体间的传播可能性。但Idan Ginsburg的团队则将目光投向了银河系及更遥远的地方。 

作为研究团队成员之一,哈佛史密森天体物理中心的理论与计算研究所主任Abraham Loeb表示,这项研究的灵感来自太阳系的首个已知星际访客——小行星“奥陌陌”(Oumuamua)。 

星际访客“奥陌陌”的想象图

星际访客“奥陌陌”的想象图 

Abraham Loeb在给媒体回复的采访邮件中写道:“在奥陌陌被发现之后,我曾和同事曾发表过一篇论文,我们认为像奥陌陌这样的星际天体可以被木星和太阳的引力作用捕获。太阳系就如同巨大的引力渔网,可以俘获数千个类似大小的星际天体,来自其他行星系统的生命有可能藏身其中,太阳系内生命也可能来自它们。而对于双星系统,引力渔网的威力更为强大。例如半人马座阿尔法A和B,它们可以捕获如同地球一般大的天体。” 

Ginsburg说:“我们希望大多数天体都是岩质的,但它们也可能是冰冻状态。无论它们是岩石还是冰块,它们都可能被原先所在的系统弹出,并可能在宇宙中穿行数千光年远。而银河系的中心也有类似的作用,它好比一个强大引擎,能够向整个银河系撒下生命之种。” 

Ginsburg的这一解释实际也是基于他此前的研究成果。早在2016年,Ginsburg等人发表在《皇家天文学会月刊》的论文就指出,从双星系统中弹出的超高速恒星,能够被另一个恒星系统捕获,银河系中心起到重要作用。 

超高速恒星逃离银河系的示意图

超高速恒星逃离银河系的示意图 

跨星际、星系传播迁移生命 

为此,研究团队创建了一个分析模型,以确定在星系尺度上,恒星系统之间天体迁移的可能性。在新论文中的,他们计算了可能会有多少岩质天体,被从一个行星系统中弹出,然后穿越整个银河系被另一个行星系统捕获。 

Loeb称,根据他们的计算,如果生命可以存活100百万年,则可能有超过100万个奥陌陌大小的天体被其他行星系统捕获,并可以在两个不同系统间转移生命。因此,无论是在太阳系,还是整个银河系都可能存在远距离的生命物质交换。

Ginsburg称,他们的物理模型还计算了银河系不同行星系统间转移生命的概率,这很大成度取决于天体的速率和其所搭载生命的寿命。Ginsburg表示;“此前从未有人做过这样的计算,这非常令人兴奋。”

由此,Ginsburg团队的结论是,“银河系有生源说”的可能性取决于几个条件,首先是被俘获天体的大小和速度,其次就是上面所搭载的生命寿命,这是一个非常关键的因素。

不过,他们还发现,即使在最糟糕的条件下,整个银河系内也可能存在远距离的生物成分交换。简而言之,“银河系有生源说”在银河系尺度上是可行的,甚至是星系之间。

Ginsburg解释说:“天体越小更容易被俘获。如果这些天体的大小和土卫二相当,那么可能有多达1亿个载有生命的天体已经从一个行星系统传播到另一个。”

横跨夜空的银河,正是我们所在的银河系的一部分

横跨夜空的银河,正是我们所在的银河系的一部分

穿越星系的生命播种机

此次的研究结果还支持了2014年Loeb和James Guillochon(爱因斯坦与ITC的研究员)得出的两项研究结论。

在第一项研究中,Loeb和Guillochon对超高速恒星进行了追踪,它们以1/10~1/3的光速离开各自的星系。在第二项研究中,这两位科学家发现,星际空间中存在大约1万亿个超高速恒星,它们甚至可以将自身原有的行星系统一并带走。因此,它们能够将生命甚至是高级文明,从一个星系迁移到另一个星系。

Loeb称,由于从星系中逃逸恒星的存在,理论上,生命可以在星系间迁移。他解释说:“宇宙中充满了这样的高速逃离所在星系的恒星。当两个星系发生合并,每个星系中心的大质量黑洞会像弹弓一样将一些恒星弹出,速度可以达到光速的一小部分。它们可能成为整个宇宙的生命播种机。”

我们来自何方

就目前而言,我们对生命的认识必定会因这项新的研究产生巨大影响。也就是说,构建地球生命的原材料很有可能完全从另一个恒星系统或星系到达地球,而并非来自源于火星或太阳系其他地方的陨石。

或许有一天,我们也将遇到太阳系外的生命,至少在基因层面,它们有可能与我们有相似之处。我们还可能遇到距离极其遥远的先进物种,让我们集体思考构成我们的基本成分究竟来自何方。(dogstar)