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保护之神 木星篇 木星是地球的保护之神（第1页）

保护之神：木星篇木星是地球的保护之神

在许多宗教人士看来，生命的存在毫无疑问应当归功于神的慷慨和仁慈。但实际上，我们或许更应该直接感谢太阳系中的第五颗行星——木星。现在，许多天文学家相信，木星在使地球成为生命家园的过程中扮演了极其重要的角色。

长久以来，天文学家一直在争论这样一个问题：要成为一个人类和生物“可居住”的星球，究竟需要哪些条件?众所周知，对生命而言，水是首先必备的条件。这意味着行星必须具有合适的温度，也就是说，距离恒星的位置既不能过远也不能太近。在我们身处的太阳系，“可居住”的地带分布在从地球轨道向内延伸至金星，向外延伸至火星这一广阔的区域。如果要使生命延续，行星的环境条件还必须在长时间内保持稳定。就是说，行星的运行轨道必须基本上为圆形，这样才能终年保持行星与恒星之间的距离相同。此外，行星还不能遭遇来自其他天体的剧烈碰撞，因为这种碰撞会影响行星的气候，并杀灭行星上的生物体。现在，许多天文学家相信，在使地球成为生命家园的过程中，木星扮演了一个极其重要的角色。

凝望夜空，木星只是一个仅有针眼般大小的亮点，很难让人相信，它对地球的影响会如此之大。毕竟，这颗庞大的行星距离地球6．28亿千米，是地球与太阳之间距离的4倍。但许多天文学家认为，人类应当将自身的存在归功于这个由氢和氦组成的庞大“气球”。在把水送到地球和把小行星及彗星对地球的破坏性撞击减轻至最低程度方面，木星功不可没。它的强大引力将诸如彗星这样的太空碎片清除得干干净净，为生命在地球上的演化创造了一个安全的环境。

综观太阳系的历史，木星曾经扰乱了无数天体的运行轨道。由于木星的质量是地球的318倍，所以木星会对环绕它运行的天体产生巨大的引力。1994年3月，舒马克一利维9号彗星被木星的引力所牵引，从而偏离轨道进入木星的大气层，最终同木星发生了一连串猛烈的大碰撞，撞击升起的乌云有如地球般大小，释放的能量相当于每秒钟爆炸一颗广岛原子弹。巨大的爆炸力将彗星撕成了碎片，这些碎片在太空中绵延数百万千米。这颗彗星最后在木星大气层中留下了半个地球大小的痕迹，一年之后才渐渐消失。

当时，很多天文学家和天文爱好者观察到了这壮观的一幕。长久以来，木星吸引其他天体靠近自己，结果却是将这些天体朝太阳所在的方向抛去，使它们就此毁灭，这种抛射同航天科学家利用行星引力将宇宙飞船弹向前往目的地星球的快捷轨道很相似。不仅如此，木星还会把一些天体弹出太阳系。木星就像一个太空交通警察一样，指挥着那些四处乱飞的太空碎片。天文学家认为，木星至少为地球做了两件好事：当地球需要时，它将天体送入地球轨道；而一旦这些天体威胁到地球的安全时，则将它们清除干净。

木星对地球的功勋故事开始于将近50亿年前的早期太阳系。随着太阳系星云中的气体、尘埃和冰粒围绕着初期的太阳不停地旋转，这些微粒逐渐堆积结合，慢慢增大，形成由岩石和冰组成的大球体，最终这些大球体变成行星。天体之间的碰撞时有发生，太阳系因此充满了各种各样的碎片。在地球刚刚形成后的最初5亿年中，无数大大小小的冰块和岩石频繁地撞向地球。天文学家把这一时期称为“轰炸年代”。

许多天体之所以没撞向地球，完全是拜木星所赐。木星的巨大引力扰乱了地球远方的彗星和附近小行星的轨道。在木星和现在的火星之间那片挤满了小行星的区域，“木星忙碌得就像是锅里不停搅动的汤勺。”美国亚利桑那大学的天文学家乔纳森·卢恩说。

这口大锅里如此繁忙，对人类来说却很可能是一件幸运的事——许多天体因此将水带到了早期干涸的地球。因为当时的地球仍然非常炽热，地球本土的水被蒸发得无影无踪。从遥远的外层空间飞来的天体把大量的水（水在这些天体上以冰的形态存在）带到了地球。正是天体对地球的猛烈撞击，使地球表面形成了海洋，因为撞击产生的极高热量使地球大气温度急剧升高，整个大气层有如一间巨大的桑拿浴室。水蒸气逐渐冷却后凝结成雨，回到地球表面。卢恩和他的同事们用电脑对这一过程进行模拟，结果表明，如果没有木星，就不可能有足够的水来填满地球的海洋。

电脑模拟还表明，那些曾经存在于火星和木星之间那条小行星带里的巨大的“超级小行星”，就是地球之水的主要源头。有证据显示，地球海洋里所含氢的同位素比例和来自小行星带的陨星是一样的，而来自太阳系外围的天体所含氢的同位素比例却和地球大不相同。

不过，这种经常性的撞击对于一个可居住的行星来说，却是承受不起的。不少科学家相信，正是6500万年前的一次彗星撞地球使恐龙灭绝了。地球早期大部分物种的灭绝可能也是由于天体大冲撞所致。从太阳系的早期开始，忙碌的木星一方面随心所欲地把靠近自己的一些天体拖向地球，一方面又把另一些天体抛出太阳系，从而有效地清除了太阳系中绝大部分的太空碎片。

“轰炸年代”渐渐平息之后，从大约40亿年前开始，地球和其他行星一直处于相对安宁的环境。据估计，像直径达到10千米的天体撞击地球，并使恐龙灭绝的事件，如今每1亿年才可能发生1次。据天文学家乔治·韦斯里的计算，如果没有木星，地球遭到其他天体撞击的频率将是现在的1万倍。也就是说，每l万年我们就要遭受一次足以让恐龙灭绝那样严重的撞击。顽强的微生物或许还能幸免于难，但是像哺乳动物一样庞大而复杂的生物体却难以存活。

可以想象，如果没有木星，整个太阳系大概会是另一番模样。首先，太阳系中将会增加至少一颗行星，因为在木星和火星之间的小行星将会相互结合，而不是像现在一样被木星的引力驱散；火星的体积大概会比现在要大得多；太阳系中可能出现3个可以居住的行星，而不是像现在只有地球这1个；因为有了强大的引力，火星也可能拥有大气层，而不是像现在这样没有什么大气层；更大的火星内核会产生更强大的磁场，从而保护火星表面不像现在这样受宇宙射线的伤害；更大的质量还能产生足够的内热，驱动板块构造的进行，从而有助于稳定行星的气候和生成各种不同的地形；这颗假想的行星甚至可以长大到足以支持生命的成长。所以具有讽刺意味的是，当木星对地球上的生命起着促进作用的同时，却阻碍了生命在其他行星上的成长。

天文学家说，如果木星距离太阳的位置比现在更近或更远，所带来的后果都将非常可怕。如果木星距离太阳更近，将会使地球偏离轨道，可能朝着太阳的方向飞去，或者跑出太阳系；如果木星位于小行星带的中央，则可能会迅速驱散小行星，使它们的水分过早到达地球，而当时仍然非常炽热的地球会很快将水分蒸发掉；如果木星距离太阳更远，它对小行星带就不会产生多大影响，甚至可能允许在小行星带里形成新的行星，但同时它还可能从更遥远的地方引来彗星，从而给内行星提供水分。

木星形成的速度同样具有深远的意义。如果木星变得像现在这么大，但所用的时间比实际少得多，那么它对其他行星所产生的影响会开始得更早，而且更富戏剧性。传统理论认为，木星是在长达1000万年的时间内形成的，首先形成一个岩质的内核，然后逐渐长大到地球质量的10到15倍，接着吸引气体使体积增大到现在的大小。

但是在1997年，行星科学家阿伦·波士提出了不同看法。他认为，木星是由太阳系星云气体中的不规则物质直接聚合而成的，其形成过程仅需耗时几百年。如果像木星和土星一样的气态大行星果真是在如此短时间里形成的，那么它们就应该对像地球那样的邻居产生更大的影响。最后，木星轨道的形状也至关重要。幸运的是，它大致是一个圆形。如果一颗庞大行星的轨道呈椭圆或其他非正圆形状，就必然会扰乱其他行星的运行轨道，甚至打乱整个星系。这些行星或许最终能在非正圆轨道中达到平衡，但也有可能最终被抛出太阳系。对地球来说，哪怕运行轨道只比现在的轨道偏离一点点，地球上的生命都将遭遇到难以想象的酷暑和严冬。

“地球上之所以能够有生命存在，全赖木星处在合适的位置，并且在合适的时间发挥了恰到好处的作用。这一事实表明，要想在宇宙的其他地方找到生命并不容易，因为像木星这样的‘生命施主’可能在其他星系里非常罕见。”这种观点发表在《珍贵的地球》一书中，作者是华盛顿大学的古生物学家彼得·沃德和天文学家唐纳得·布朗宁。

他们认为，在宇宙中可能到处都能发现微生物的踪迹，但是更复杂的生物，特别是有智慧的生物却可能非常罕见。布朗宁说：“大概所有的行星系统都存在生命，也许在我们身处的太阳系中，甚至就有多达六七颗星球存在或者曾经存在生命。当然我指的是微生物而非动植物。”即便是在地球这样一个看上去对生命极为友好的地方，也花了长达近40多亿年的时间，才出现了能够用肉眼看到的动物。

要使一颗行星能够成为复杂生物的栖息地，沃德和布朗宁列出了许多条件：同恒星保持合适的距离；要有适当的质量；必须为板块地质构造；有卫星；自转轴具有适当的倾斜度；大气物质的化学组成必须适当；该行星所处的恒星系统必须位于整个星系中最适宜生命存在的位置。其中，存在像木星那样的“生命施主”是最为重要的条件之一。

当然，并不是所有的天文学家都同意这样的观点。美国夏威夷大学的多比亚斯·欧文就认为下这样的结论为时过早，特别是在对星系的探索飞跃发展的今天。“从太阳系推断到外层空间应该慎之又慎。”他说，“仅凭个别例子就妄下论断是十分危险的，我们应该学会保持谦逊的态度。这就是为什么寻找并研究太阳系外的星系会如此的重要。”

寻找新的世界——太阳系以外的行星系统，正是天文学家们现在正在进行的工作。直到1994年，我们对太阳系以外是否存在行星还一无所知，可是随着观测技术的发展，例如哈勃太空望远镜的问世，如今科学家们已经发现了超过70颗太阳系外的行星，而且肯定还会有更多这样的行星将被发现。在这场寻找行星的革命当中，每个人都想知道，究竟能不能够找到像地球一样有生命存在的行星?由于太阳系以外的空间是如此广大，为了让这种寻找更加卓有成效，许多人建议集中观测那些其中存在像木星那样的大行星的恒星系统。

然而直到最近，寻找地外生命的前景仍不令人乐观。科学家们仅仅发现了一些“坏木星”——体积庞大，转速高得可怕。不过，迄今为止所找到的太阳系外的行星或许并不能代表外层空间的真实面目，因为目前所运用的方法只能找到那些轨道为非正圆的大行星和轨道长度较短的行星。

有人预言，要想知道木星在宇宙中究竟是普普通通还是独一无二，只是一个时间问题。事实上，就在2002年8月，在大熊星座北斗七星的下方已经发现了第一颗“好木星”的存在。