太阳系地处银河系的郊区,是不幸还是万幸?看完这篇你就全明白了
银河系
我们的太阳处在银河系的当中,但我们要知道的是银河系实际上非常大,直径大概介于100,000光年到180,000光年之间,其中有1500~4000亿颗恒星,可能至少存在1000亿颗星系。太阳只是其中的一份子而已。如果把太阳到海王星之间这个范围看成是一枚五毛钱的硬币,那银河系大概就得有整个中国这么大。
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而且我们要知道的是恒星和天体还只是我们可以观测到的,银河系中还存在这一个“暗物质银盘”。说白了就是和银河系差不多大的暗物质构成的一个天体,它所提供的引力要远大于银河系可见物质所提供的引力。如果仅仅是依靠银河系的可见物质,太阳最多也就能跑160km/s,而有了暗物质之后,太阳的速度可以达到240km/s。这也是我们实际观测到的数字。
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太阳其实在银河系中的位置也很特别,大概距离银河系中心大概是26,000光年,银河系有三个悬臂,我们就在其中的猎户臂的螺旋臂的内侧边缘。通过计算,我们可以知道,太阳绕着银河系质心的公转周期大概是24,000万年。
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客观地说,太阳距离银河系中心算是比较远的了,但也不算是在银河系的边缘,距离银河系的边缘大概也有24,000万光年左右。因此,算是一个既不居中,也不算在边缘,恰好在银河和边缘中心的位置。
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那这个位置有什么说法吗?
我们可以这么说,如果太阳往银河系中心挪一挪,或者往银河系边缘挪一挪,那地球上也就不会有人类,而且大概率是不会有生物了。那为什么这么说呢?
宜居带
我们都知道,地球处于太阳系的宜居带当中,这条宜居带其实非常地窄。我再来通过一个比喻,让你感受一下这个宜居带到底有多小。如果,我们把太阳系看成是一个足球场那么大,那这个宜居带大概就是拿一把刻刀在地上划下一条线那么宽。所以,人类是真的很幸运,因为地球恰好就在这当中,可以说这个概率是很低的。
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那在太阳系的宜居带中有什么好处呢?
这就说明地球所接收到的太阳辐射不会太多,以至于太热,也不会太少,以至于太冷。在这个位置接收到的太阳辐射是刚刚好的,这也就确保了液态水可以保存在,而不会被蒸发掉,或者结冰。无论出现是蒸发还是结冰,都很不利于生命的起源。
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星系的宜居带
同样的道理,实际上星系也有宜居带,而且这条宜居带同样是非常窄。那为什么星系也有宜居带呢?
这是因为如果太靠近银河系中心了,那里的物质密度很大,有很多大质量的天体,会产生很多高能的宇宙射线。
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这些宇宙射线你可以理解成超高能的辐射,对生物是致命的打击。而太阳其实也是有射线的,不过地球可以利用自身的地磁场来保护地球的生命。
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银河系中心的那些宇宙射线要远比太阳的射线强太多,根本不是地球的地磁场所能够抵挡的,因此,如果太阳系在银心附近,可能随意来一个宇宙射线就可以让整个地球上的所有生命都灭绝。更不要说,在那个环境下,很容易发生天体之间相互合并,或者小质量天体被大质量天体吞噬的现象。所以,银心周围实际上是一个很危险的地方。
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那为什么不能在银河系的边缘呢?
这其实和元素有关。我们要知道的是,构成地球以及人体的元素不仅仅是氢和氦。但是氢和氦占据了整个宇宙元素总量99%以上。也就是说,宇宙中大部分都是氢和氦。而要产生更高顺位的元素就需要通过恒星的核聚变反应。这就要求可以形成足够大质量的恒星,并且合成足够多的元素。而星系边缘的物质密度很低,恒星相对较少,恒星的质量也相对较小。这就导致星系边缘的重元素很少。如果重元素很少,那也就很难会出现地球和人类了。
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