“不稳定的”卫星可能会在宇宙中摧毁外星生命

卫星与行星之间的碰撞可能对外星生命构成常规危险

This artist's concept illustrates a catastrophic collision between two rocky exoplanets

一项新的模拟表明,外星行星可能经常与其自身的卫星发生碰撞。

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月球撞击地球听起来可能像是不切实际的世界末日情景,或者是科幻灾难片的素材。但对于其他恒星系中的一些行星来说,这种灾难性的碰撞可能很常见。

发表在《英国皇家天文学会月刊》Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上的新研究使用计算机模拟表明,系外行星与其卫星(称为系外卫星)之间的碰撞实际上可能经常发生,这对这些行星上任何萌芽的外星生命来说可能是灾难性的。

虽然天文学家尚未自信地探测到系外卫星,但科学家们预计它们在宇宙中会非常丰富。

“我们知道我们太阳系中有很多卫星,所以很自然地我们期望在系外行星系统中看到卫星,”堪萨斯大学天体物理学家乔纳森·布兰德在一封电子邮件中告诉 Live Science,他没有参与这项新研究。因此,加州大学洛杉矶分校的天文学家、新研究的作者布拉德·汉森等理论家对探索外星卫星和系外行星可能如何相互作用,以及这些相互作用如何影响遥远恒星系中生命的可能性感兴趣。

失控的卫星

引力支配着行星与其卫星之间的相互作用,表现为潮汐和其他效应,例如我们自身月球的缓慢后退。每年,地球的卫星都会离我们的星球远一点点,每年它的轨道都会变大。与此同时,地球每年自转的速度都会慢一点。这两种效应直接相关:地球正在将其自转的一些角动量传递给月球的轨道。

如果这种权衡持续足够长的时间,月球最终可能会从地球上解脱出来。对我们来说幸运的是,这个过程将花费太长时间,以至于太阳会在月球完全逃逸之前爆炸。但根据汉森的计算,在某些系外行星周围,特别是那些比地球离太阳更近的行星周围,这种情况可能会发展得更快,行星及其“不稳定”的卫星在形成的最初十亿年内发生碰撞。(相比之下,地球和它的卫星大约有 45 亿年的历史)。

在他的模拟中,偏离其宿主行星的卫星经常带着巨响返回,撞击行星并产生巨大的尘埃云。这些尘埃云在红外线下发光,因为它们被恒星的光照亮和加热。但它们只持续了大约 10,000 年就消失了——在宇宙尺度上只是眨眼一瞬间。

来自 NASA 广域红外巡天探测器太空望远镜的观测表明,每颗恒星在其生命周期中的某个时刻都会经历这样一次事件,汉森说。他补充说,这些尘埃排放很可能代表了行星与其卫星之间的碰撞。

然而,由于这些尘埃云寿命如此短暂,天文学家只观察到大约十几个。此外,一些天文学家仍然不相信这些尘埃云来自系外卫星,而是认为它们可能是两颗行星之间碰撞的结果。无论如何,还需要更多的观测来弄清楚系外卫星在系外行星演化中的作用,并确定这些碰撞是否会影响外星生命。

“卫星通常被认为是有益的,”汉森说。它们被认为有助于稳定行星轴的倾斜度,从而形成更温和的季节,更有利于生命存在。然而,像汉森模拟中的那些碰撞肯定会抵消这种好处,因为它们会通过一场猛烈的爆炸摧毁任何生命的机会。

“似乎每隔几周,就会有一些 CGI 视频在网上疯传,展示地球被某种巨大的宇宙撞击物摧毁,”布兰德补充道。“如果你足够不幸,生活在一些年轻的岩石系外行星上的原始粘液中,你可能会发现你在那种情况下实际上会做什么!这并不是寻找外星生命的最好结果,但同样值得了解。”

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