在没有技术干预的情况下,生命能在像银河系这样的星系中传播吗?这个问题基本上没有答案。一项新的研究通过使用一个类似于银河系的模拟星系来解决这个问题。然后他们研究了这个模型,想看看有机化合物是如何在它的星系之间移动的。
科学的中心问题可能是“生命是如何开始的?”到目前为止,没有更大的问题,也没有答案。第二个问题更容易回答:“生命能从一个星球传播到另一个星球吗?”简而言之,这就是胚种说。
谈到生源说,地球的历史提出了一个重要的问题。科学家们认为,从地球冷却到适宜居住到生命出现之间没有足够的时间。当然,并不是所有的科学家都这么认为。对这个问题有各种各样的看法。但问题依然存在:以dna为基础的生命是否有足够的时间在地球上独立生存,或者胚种论是否发挥了作用?
虽然关于胚种说的讨论大多是关于在恒星之间以某种方式移动的简单生命形式,但更严肃的讨论涉及生命所必需的有机化合物的运动。科学家已经在彗星和太空中的其他地方发现了这些化合物。我们现在知道它们并不罕见。那么这些化合物能在太阳系之间移动吗?
这项新研究的题目是“类银河系中的生源说”。主要作者是来自智利Física, Valparaíso Instituto de的Raphael Gobat。该论文可以在预印网站arxiv.org上找到。
那么,胚种论是存在的吗?在像我们这样的太阳系里,这似乎是可能的。来自火星的陨石已经降落在地球上,这是相当确凿的证据。如果岩石可以旅行,为什么不能在岩石里或岩石上添加化学物质呢?孢子能在恒星系统之间进行星际旅行吗?
研究小组着手回答这个问题。他们研究了一个来自马克斯特无偏星系模拟的模拟星系。马克杯是由研究人员在21世纪初创建的一组16个模拟星系组成的。2016年,Gobat等人添加了一个修正后的银河系宜居性模型,称为GH16。
他们选择的星系是g15784。它的质量比银河系大一点,有一段静止合并的历史。它已经很长时间没有与任何质量非常大的东西合并了,它被几个球形星系环绕着。
该团队计算了星系中每个恒星粒子的宜居程度。在这种情况下,这意味着在宜居带内有类地行星的主序低质量恒星的数量。他们跟踪GH16做到了这一点。GH16考虑了恒星的金属丰度、最小和最大质量、形成历史以及宜居带(HZ)的内外范围。
他们还考虑了超新星爆炸对宜居性的影响。银河系的核心是银河系人口最密集的部分。因此,尽管那里有更多潜在的宜居行星,但也有更多致命的超新星。核内恒星密度越大,意味着每颗宜居行星被超新星炸得不适合居住的几率就越大。据作者说,地核中较高的金属丰度也降低了宜居性。这使得中部地区成为胚种论难以立足的地方。
研究小组还研究了g15784的旋臂。虽然那里的恒星密度也很高,超新星的信噪比(SNR)也很高,但它们对宜居性的影响并不像凸起的地方那样大。他们还观察了银盘和光晕。
这项研究表明,胚种说至少是可能的,尽管这个问题没有简单的答案。他们发现,虽然中位宜居性随着星系中心半径的增加而增加,而生源说的可能性则相反。这是因为在星系隆起处有更高的恒星密度。
但在中央盘,胚种说的概率很低。这是因为较高的超新星爆发率和较高的金属丰度导致的较低的逃逸率。整个星系的自然宜居性变化不大,而胚种论的可能性变化很大,相差几个数量级。
研究小组没有发现生源说的可能性和接收粒子的可居住性之间的相关性。(在本研究中,粒子指的是较高数量的恒星,由于模拟的分辨率较低。)
最后,他们发现胚种论不如原始生物进化理论有效,尽管他们说他们不能精确地量化这一点。
在他们的结论中,作者指出了对这项工作的几点警告。“……首先,它包括几个因素,我们视为未知常数(例如,目标行星捕获的孢子,可居住和生活的关系,典型的星际物体的速度,和的绝对值逃脱星际有机化合物从源行星)的分数。”因此,他们认为他们的结果“自然更侧重于定性而非定量”。
他们还警告说,虽然像银河系这样的真实星系是动态变化的,但他们模拟的星系只是一张快照。“因此,这些结果只有在胚种说的典型时间尺度比星系的动态时间尺度短得多的情况下才适用。”
模拟星系和银河系之间还有其他的区别。“例如,我们的模拟星系比实际的银河系有一个更大的凸盘光比值,而银河系的凸点被认为非常适合于生源说。”最后,他们指出,MUGS是一个低分辨率的模拟,高分辨率的模拟可能会在结果中产生一些差异。
我们最近被两个星际物体访问过:“奥陌陌”和彗星2L/鲍里索夫。所以我们知道物体在星系之间移动。可能还有很多我们无法从技术上看到的星际访客。我们知道有机积木存在于太空中。
这并不能证明有机积木可以在恒星之间移动,但这似乎是可能的。多亏了这项研究,我们可能对它的可能性有了更多的了解,以及它可能发生在星系的哪个位置。