圖片來源：STSCL/ESA/NASA

藝術家筆下的“Oumuamua”

去年，當一顆美式足球場大小的雪茄形天體Oumuamua進入太陽系時，它并非僅僅讓人們第一次看到了一塊星際巖石。根據(jù)一項新的研究，這也支持了太空巖石通過在遙遠的恒星系統(tǒng)之間運送微生物，從而在星際間傳播生命的可能性。

“生命可能會在幾千光年之外發(fā)生交換。”美國馬薩諸塞州劍橋市哈佛—史密森天體物理學中心博士后Idan Ginsburg說。

這個被稱為有生源論的想法已經(jīng)存在了幾個世紀。一些天文學家甚至推測，地球上的生命是由微生物播種留下的，而這些微生物則是搭上了太陽系中另一個存在生命的世界噴射出的碎片的便車，例如來自火星的隕石。但生命來自星際空間似乎是不可能的。

以如今在印第安納州拉斐特市普渡大學的行星科學家H. Jay Melosh于2003年進行的計算機模擬為例。分析顯示，大約有1/3的脫離地球的隕石最終被趕出了太陽系，而這多虧了木星或土星的幫助，但這個過程耗費了數(shù)百萬年甚至上千萬年的時間——即使最頑強的細菌或孢子也要長時間暴露在真空和充滿輻射的太空中。Melosh發(fā)現(xiàn)，幾乎沒有隕石會被某個遙遠的星系所俘獲。

如果接收系統(tǒng)是雙星，那么前景就會有所改善，因為雙星的引力場比太陽系更為復雜。然而，任何善于捕捉的系統(tǒng)同時都善于噴射，這意味著來自另一個系統(tǒng)的星際“難民”更有可能在星際“熱土豆游戲”中被驅逐出去，而不是定居在某一個好客的世界里。

Oumuamua為銀河系有生源論提供了新的希望。

在這項新的研究中，Ginsburg與同樣來自哈佛—史密森天體物理學中心的天體物理學家Manasvi Lingam和Abraham Loeb一起計算了天體將生命送到外星世界的幾率。

研究小組在上周發(fā)表于arXiv和即將發(fā)表于《天文學雜志》的一篇論文中估計，像半人馬座阿爾法星這樣的雙星每年會捕獲幾千塊與Oumuamua大小相當?shù)碾E石，而我們的太陽系可能會在一個世紀內(nèi)捕獲一塊。

然后，研究人員將這個捕獲率乘以一個星際天體在其攜帶的任何微生物全部死亡之前遇到的恒星數(shù)量。如果這些移動的天體——比如Oumuamua——以每秒鐘26公里的速度穿過星際空間，那么其中的1000萬顆天體將在100萬年內(nèi)在銀河系中的某個地方被捕獲。Ginsburg表示：“如果你把整個銀河系看作一個整體，你就會認為這種事情經(jīng)常發(fā)生。”

賓夕法尼亞州立大學天文學家Jason Wright說，這個分析是有價值的——“從合理的數(shù)字來看，這表明行星和小行星經(jīng)常在恒星之間交換。”

但普林斯頓大學天文學家Ed Turner說，作者可能對Oumuamua這個例子解讀得太多了。“對于一個事后評估的事件，你無法寫出嚴格的數(shù)學論證。”他說。

即使我們的星系中充滿了像Oumuamua一樣的天體，它們也不太可能是有生源論的載體。Melosh指出，Oumuamua太大了，無法從寄居的星球上被驅逐出去。

盡管如此，Loeb說，更多的數(shù)據(jù)可能會確定銀河有生源論的可能性，更多的星際闖入者的發(fā)現(xiàn)將會證明它們的廣泛性。并且他指出對其他星球上的生命的探測將會顯示是否存在這樣一種傾向，就像生命會在一個地方產(chǎn)生，并通過有生源論傳播到其他地方。如果是這樣，Loeb說，整個銀河系在生物學上可能會被認為是相互聯(lián)系的，它的巨大距離能夠被巨大的時間跨度和大量準備穿越太空的天體所抵消。

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之前對Oumuamua的研究表明這可能是一顆冰冷的彗星，而不是一顆由巖石構成的小行星。新的測量方法幫助確認了這個星際闖入者的成分，同時也為研究人員在太陽系中尋找類似的天體提供了幫助。對Oumuamua軌道的仔細觀察顯示，隨著其在太空中穿行，該天體正在以比預期更快的速度被推向遠離太陽的方向。那可能是冰——在加熱后會向太空中噴射氣體。而這一過程恰恰是彗星，而不是小行星的特征，盡管Oumuamua從來沒有展示過伴隨大多數(shù)彗星的由氣體和塵埃構成的“光輝”的尾巴