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在银河系这样的星系中,生命可以自然传播多远?

在没有技术干预的情况下,生命能够在银河系这样星系传播吗?这个问题可能无法轻易回答。phys.org网站当地时间9月27日报道,智利科学家领导的团队分析了有机化合物在恒星系统之间的移动方式,得到了上述答案。

在模拟星系g15784的照片中可以看到两个球状星系,分别位于银道面上下区域。

科学的核心问题包括:生命是如何开始的?生命能从一个星球传播到另一个星球吗?这就是有生源说(panspermia)所关心的问题,该假说认为生命可以在星系中自然传播。提及有生源说,地球历史摆出了一个重要问题――有科学家认为,从地球冷却到适宜居住再到生命出现,经历的时间可能不够长,不足以让基于DNA的生命在地球上独立发展。这是真的吗?有生源说可信吗?

相关讨论将涉及生命所必需有机化合物的移动。科学家们已经在彗星和太空其他区域发现了这类化合物,可以说,有机化合物在宇宙中并不罕见。那么这些化合物能从一个太阳系移动到另一个太阳系吗?在太阳系内,这似乎是可行的。火星陨石降落在地球就是相当确凿的证据――既然岩石可以参与星际旅行,那么岩石携带的化学物质也行。

研究人员Raphael Gobat在麦克马斯特无偏星系模拟系统(MUGS)中进行了模拟研究。MUGS由在21世纪初创造的16个模拟星系组成。2016年,Gobat等添加了一个改进的星系宜居性模型,称作GH16。研究人员选择模拟星系g15784作为研究对象,它的质量稍大于银河系,并且有一段安静合并的历史。他们计算了星系中每个大质量恒星的宜居程度。

除正常指数外,研究人员还考虑了超新星爆炸对宜居性的影响。星系核心是恒星最密集的部分,这里的致命超新星可能和宜居行星一样多。核心中恒星的密度越高,宜居行星被超新星摧毁的可能性越大。此外,核心较高的金属含量也会降低宜居性。因此,星系核心不太可能验证有生源说。研究人员观察了g15784的悬臂(这里的恒星密度和超新星爆发率也很高,但对宜居性的影响相对较低)和星系盘、晕轮(halo)。

Gobat指出,模拟研究表明,有生源说是可能的。他们发现,中位宜居性随银心距半径的增大而增加,有生源说的可行性则随之递减。整个星系的自然宜居性变化不大,但不同区域的有生源说概率却差异巨大,横跨了几个数量级。因此,Gobat等认定,有生源说的可行性与接收恒星的宜居性之间没有相关性。

最后,研究人员强调,尽管不能实现精确量化,但他们认为有生源说不如原位生命前进化可信。银河系这样的真实星系是动态和变化的,而模拟星系只是一幅快照。因此,他们的研究只适用于有生源说的典型时间尺度比星系动力学时间尺度短得多的情况。

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编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

来源:arxiv

原文链接:https://phys.org/news/2021-09-galactic-panspermia-life-naturally-galaxy.html

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