宇宙中最早的行星是什么时候形成的,那里是否存在更古老的生命?( 二 )
宇宙物质积累过程决定着星体的诞生历史
通过刚才的分析我们可以看出 , 生命形态的产生 , 必须依托于相应的物质和能量积累 , 其中能量是推动因素 , 物质是基础因素 , 而生命的组成是由以碳、氢为主要元素 , 另外还包含氧、氮、硫等其它必备元素 , 而这些元素并非是宇宙一形成就完全具有的 , 它需要一个物质的合成过程 。
从138亿年前的宇宙大爆炸谈起 , 随着这场大爆发的发生 , 能量在真空中迅速发生衰变 , 继而产生巨量的质子、中子、电子等基本粒子 , 然后在长时间的酝酿之下 , 这些基本粒子逐渐结合形成原子核 , 然后再通过漫长的时间形成以氢为主的最初级中性原子 , 为后来宇宙各种天体的形成打下了坚实的物质基础 。
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【宇宙中最早的行星是什么时候形成的,那里是否存在更古老的生命?】从这个过程来看 , 宇宙大爆炸所带来的仅仅是质量非常轻的氢原子 , 另外还包括一些氦原子 , 这些是不能够组合而成固态行星的 , 因为固态行星包括以后所形成的生命体中的元素 , 除了氢以外 , 还有其它更重的多种元素 。 而接过宇宙大爆炸“接力棒”的就是恒星了 。
宇宙大爆炸之后 , 在所形成的星际气体相互引力作用下 , 逐渐聚合成星云物质 , 这里充斥着大量的相对“浓密”的气体物质 , 随后又在引力逐渐聚合形成质量更加集中的核心区 , 一方面吸引着更多的气体物质加入 , 另一方面内核温度逐渐提升 , 当达到700万摄氏度以上 , 氢原子就会发生核聚变 , 向外释放大量的光和热 , 恒星就此产生 。
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在聚变过程中 , 氢元素不断被消耗 , 核心温度逐步下降 , 因核聚变产生的向外辐射压将不足以支撑外壳物质的重力作用 , 恒星就会发生一定坍缩 , 在此过程中 , 恒星外层没有参与核聚变的氢元素 , 从而补充进入内核中 , 核聚变强度持续提升 , 稳定了内核的温度和压力 , 恒星的体积向外发生一定膨胀 , 恒星内部的核聚变得以持续、稳定的运行 。
当恒星原始状态吸聚的星际气体物质越多时 , 在恒星反复的坍缩、膨胀过程中 , 其内核的温度可以支撑氢核聚变的产物氦继续发生向碳的聚变 , 以此类推 , 依次可以产生氧、氖、镁、硅、磷、硫、铁等元素 , 不同的核反应最终元素 , 取决于恒星的质量大小 。
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大质量恒星在核聚变之后 , 会在急剧的坍缩作用下 , 外层物质会剧烈地轰击内部铁核 , 从而产生强大的反弹波和能量 , 从而将恒星组成物质大规模地释放出去 , 引发超新星爆发 , 随着这种高强度的爆发现象 , 恒星组成的铁元素及以下的物质 , 都将被抛洒出去 。 而在此过程中 , 由于极高的温度 , 能够推动这些物质合成比铁元素原子序数更高的新元素 , 继而形成了我们在元素周期表中看到的那些天然元素 。 这些元素成为后来行星特别是固态行星组成的物质来源 , 比如在地球上的那些重元素 , 都是通过恒星的演化而不断产生的 。
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最古老的行星能有多老?
从理论上推测 , 随着宇宙大爆炸之后产生的最古老的一批恒星 , 围绕它运行的行星年代就是最古老的级别 。 扣除宇宙大爆炸之后微观粒子的形成、中性原子的形成、星际气体的聚集、核心区的演化直至恒星的诞生这一系列过程所需要的数亿年的时间 , 那么最古老的恒星以及围绕它运动的行星 , 其诞生年代至少要距今132亿年左右 。 比如 , 我们发现的HD140283恒星 , 就属于第一批的原始恒星 , 也是我们发现的最古老的恒星 。
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不过 , 在第一批原始恒星中 , 围绕它运动的行星 , 其所吸聚的物质也与恒星一样 , 都是质量很轻的氢和氦气体物质 , 因此只能形成气态行星 , 这些气态行星的年龄也将有130亿年以上 , 并且不具备生命诞生的条件 。
理论上只有那些经历过一个完整恒星生命周期的宇宙空间内 , 才有固态行星形成所需的物质基础 。 而在我们的观测范围之内 , 拥有着数十亿个比太阳系形成时间更早的恒星系统 , 那里的系统在漫长的演化过程中 , 已经存在着比铁元素更重的其它物质 , 完全具备可以形成固态行星的条件 , 只是受限于我们观测条件的限制 , 很难完全、准确地发现和了解这些可能存在固态行星的基本状况 , 究竟有没有生命形态的产生 , 这个还需要进行深入的探测和研究 。
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