存在毁灭世界的行星？木星还是系外行星？

一个（可能存在的）将结束地球上所有生命的行星

是否存在能够毁灭地球的行星？没有人能给出确定的回答。但是来自加利福尼亚大学河滨分校的科学家们通过计算机模拟，认为太空中可能存在的一个轨道位于火星和木星之间的“超级地球”将有可能成为地球的噩耗。（图片来源：NASA）

一个行星就能摧毁地球上的所有生命吗?

火星和木星之间存在着一条小行星带，如果一个行星在此处形成，那么它很可能意味着地球生命的终结。这是来自加利福尼亚大学河滨分校的研究者在2017年3月7日发表的结论，这位研究者现在对太阳系的界限做了深入的观测。他指出，他通过使用电脑模拟得出一个近似地球大小的行星——轨道位于火星和木星之间——很可能会把地球推出太阳系，以至于地球上的生命不复存在。

天体物理学家Stephen Kane是一位独立的前沿学者，她所研究的课题旨在弄清楚两种不同的问题。行星科学杂志在2023年2月28日刊登了Kane的研究。

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理解第一个问题

Kane希望理解的第一个问题就是我们星系四个小型岩石行星（水星、金星、地球和火星）和其他四个大型气态巨行星（木星、土星、天王星、海王星）之间的距离。

太阳系中行星的常规位置——人们所知的，自18世纪以来被天文学家归纳为“波得定律”的规律——表明在火星和木星之间应该存在一个行星。但实际上却并没有。

取而代之的是，太空中的缝隙间存在着小行星，我们今天称之为小行星带。那么，是否有可能小行星带曾经是一颗行星呢？似乎这个问题的答案还没有定论。不过我们已经发现的是如果小行星带的所有物质都聚集成为一体，它不会成为一个星球。实际上，它只有矮行星——冥王星质量的一半。

理解第二个问题

Kane的研究想结局的第二个问题是尺寸上的，或者更准确来说，是质量上的。地球是四个类地行星中质量最大的，而海王星是四个气态巨行星中质量最小的。然后海王星的质量是地球的17倍（大小上则是地球的4倍）。

同时，在天文学家们已经探索的5000个系外行星里面，发现了许多质量介于地球和海王星之间的行星。那么为什么太阳系中不存在位于此质量范围内的行星呢？正如Kane所说的：在其他星系里有许多位于这一质量范围内的行星，我们称其为“超级类地行星”。

模拟一个不存在的行星

试想一下一个假设的超级类地行星通过电脑模拟被插在火星和木星之间的场景。再考虑到木星的质量——太阳系内质量最大的行星，是其余几个行星质量总和的两倍以上。因为重力与质量相关，木星有巨大的引力作用影响。如果模拟超级地球真实存在于今天的小行星带，它将干扰木星的轨道。

然后，相互的，木星也会影响到其他行星的轨道。正如Kand在其论文中说到的那样：

考虑到超级类地行星的质量和精确位置，它的存在可能最终将水星、金星和地球挤出太阳系。

它也将会毁灭天王星和海王星的轨道，同时也将他们拉出太阳系。

超级类地行星会改变地球轨道的形状，即使没有导致所有生命的终结，也会使其变得及其不宜居。

只有当Kane将假想的行星模型缩小后才能将其直接放在火星和木星之间，并达到估计的贵大。不过，一丁点这样那样的推理就会导致我们的太阳系解体，Kane说到：

这颗假想的行星如果给了木星一点推力的话，也讲毁灭其它所有东西。

因此，Kane认为，超级类地行星不在此处是神迹！

其它太阳系中的生命

Kane的实验或许给“其他星系中存在生命”这一命题带来启发。一个气态巨行星（质量等同木星）如果存在于其他类地行星或是超级类地行星周围的话，也可能决定遥远世界里的生命轨道……以及带来生命进化的可能性。

此前观察到的星系表明，质量近似木星的行星的轨道往往和其他行星之间的距离往往要比我们的木星与其他行星间的距离近。天文学家发现一些气态巨行星距离他们的行星，比如木星，只有太阳系中距离的10%。

Kane提到，他的研究也启发他去思考太阳系的加高，他说：我们的太阳系的构造远比想的要完美得多。它就像一座精密的时间齿轮，如果增加一个都会导致整体的崩溃。

艺术家绘制的系外超级类地行星开普勒62f。在这个行星上能否存在生命或许取决于它们与它们的“木星”之间的距离。图像来源：NASA Ames/ JPL-Caltech/ Tim Pyle.

BY:Kelly Kizer Whittand

FY: 胡羽舒

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