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update: 2025/12/14
更新日期: 2025/12/14
origin: 2012/11/07
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小行星帶或將成為尋找外星生命關鍵
北京時間11月6日消息，想要在茫茫宇宙中尋找到智慧生命，明智的方法之一或許是尋找與太陽相似的，有小行星帶環繞的恒星。
根據間斷平衡理論，當生命需要對新的環境做出快速應變時，其演化速度會變得更快。很少有事物能像小行星一樣，對地球的環境產生足夠劇烈的影響。如果人類的進化中有小行星的功勞，那對于地外智慧生命來說，它們所在的恒星係中是否也應該有一個小行星帶，來提供足夠的撞擊，以激發生命演化的速度呢？目前，只有極少數的地外行星係統具有這樣的特徵，因此，尋找外星人的過程或許比我們之前想象的更加困難。
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科羅拉多大學的天文學家麗貝卡‧馬丁和空間望遠鏡研究所的馬裏奧‧利維奧提出了一個假說，認為太陽係中小行星帶的位置在木星和火星之間並非偶然，而恰恰是地球生命形成的必要條件。太陽係形成之時，木星和太陽之間的引力作用將太陽係內部的塵埃塊和小行星拖了出來。小行星帶位于所謂的“雪線”上，脆弱的物質如冰塊等，在這一距離仍能保持冰凍狀態，而再靠近的話就可能融化或分解。
太陽係形成過程中，冷卻的岩石和冰塊結合，形成我們現在所知的行星。然而，在木星形成時，其軌道移位靠近太陽，在木星和太陽之間引力的作用下，“雪線”上的物質分崩離析，一顆新行星的形成過程被中止，只留下小行星帶。現在，小行星帶的總質量只相當于最初形成時的百分之一。
對于太陽係內部的行星(包括地球)來說，這些小行星的攻擊已是家常便飯。在理論上，小行星還為地球帶來了生命形成所需的原材料(如水等)，並通過劇烈改變地球的環境和氣候，刺激了生命的演化過程。為了確定小行星帶並非太陽係所獨有，馬丁和利維奧查閱了美國航空航天局斯皮策望遠鏡的觀測數據。這些紅外信號數據指示了在大約90個不同的恒星星係中，也有小行星帶的存在。而且每個星係中，小行星帶的位置與馬丁和利維奧根據恒星質量推算出來的“雪線”位置相同，這是對他們關于小行星帶形成的“雪線”假說的有力支持。
如果這種環境條件是智慧生命進化所必需的，那我們尋找外星人的難度就又加大了幾分。目前發現的具有外部行星的恒星中，幾乎都不能在雪線上形成合適規模的小行星帶，其外部也缺乏大型的氣體行星。
如果氣體行星已經形成，但並未像木星一樣向內稍作移位，那麼小行星帶就將充滿大塊的物體，小行星對內部行星的撞擊將十分頻繁，生命也無法生存；而如果氣體行星運行時繼續向內側移位，其對小行星帶的引力就會減弱，新的行星就可能形成，小行星帶也就將不復存在，只留下較小的岩塊和塵埃。
馬丁和利維奧研究了520個圍繞恒星運轉的大型氣體星球，發現其中只有19個位于雪線理論位置的外側。這意味著，只有少于4%的地外行星係統符合間斷平衡理論的設定，具備支持智慧生命進化的合適條件。
研究的第一作者馬丁，在《英國皇家天文學會月刊》中寫道：“我們的研究顯示，目前發現的地外行星係統中僅有極小的一部分，其大型氣體行星位于合適的位置，能產生合適大小的小行星帶，為鄰近岩石行星提供進化潛力。研究表明，我們的太陽係其實比想象的更加特別。”