恩寵之星──從天文生物學看宇宙設計

發表於: 創建日期: 2015-09-30 點擊 575 評論: 0



李國麟
香港天文台科學主任

 
 
在夜空下仰望滿天繁星的時候,我們常泛起的意念或許會是感到人類渺小,在浩瀚的宇宙中,我們身處的地球只是無窮空間中的滄海一粟,而我們的太陽也不過是銀河系無數恆星中的一顆,太陽、地球及人類毫不起眼,平平無奇。
 

 
地球在宇宙中的位置是否真的如此平凡?我們嘗試從天文生物學的角度,剖析地球對孕育高等生命所提供的種種有利條件。
 

環恆星宜居帶
 
一個適宜高等生命居住的行星,溫度必須恰到好處。如果太熱,水會蒸發,而不會有液態的水存在。如果太冷,水便結成冰。在我們的太陽系中,可供人居住的區域非常狹窄,它的範圍只有在遠離金星軌道以外,到火星以內的環帶,稱爲「環恆星宜居帶」(Circumstellar Habitable Zone)。如果地球與太陽的距離再接近5%,情況就會變得像金星一樣,極端的溫室效應使地球表面溫度達到攝氏500度。相反,如果地球離太陽再遠20%,就會像火星一樣,在大氣層周圍形成二氧化碳的雲霧,使它表面進入嚴寒,造成失控的冰河時期,沒有生命能夠生存。
 

星系内宜居帶
 
科學家構想了「星系内宜居帶」(Galactic Habitable Zone)的概念。星際之間滿有危害生命的狀況,適宜居住的行星是有一定條件的。

宇宙中主要有三種星系,分別是螺旋星系、橢圓星系、不規則星系。各類星系對繁衍生命有不同的可能性,當中具備最大潛質的當然是我們的銀河系(Milky Way Galaxy)所歸類的螺旋星系。按統計,宇宙中只有5%的星系屬於螺旋星系,其他則屬於橢圓星系和不規則星系。

三種不同星系的内造星程度各有不同。造星活動頻繁的地帶非常危險,不斷有超新星爆炸發生。幸而地球(即太陽系的位置)處於人馬座與英仙座旋臂之間的安全地帶内。我們的銀河系碟形結構使太陽留在圍繞銀河核心的圓形軌跡之上,避免了太陽偏離圓心運行而進入旋臂的危險地帶,維持長久留在安全區域之內。

認識了「環恆星宜居帶」和「星系内宜居帶」後,我們會發現按可居程度而言,地球簡直是孕育生命的樂園。
 

我們的太陽系
 
除了我們身處的位置具備有利生命存活的條件外,太陽系内的不同成員,對生命得以在地球上繁衍也有莫大貢獻:
 
(1)恆星──地球能成爲可讓生命維持的地方,是因爲太陽提供源源不絕的熱能,並與我們保持適當距離,使地球溫度宜於孕育生命。太陽不但體積適中,連光譜中的顏色也適中,紅藍均勻。如果地球繞著更大的恆星運行,例如F矮星,那星的藍光更強,氧氣更多,臭氧層更厚,但只要臭氧層稍受到損壞,整個行星會即時受強烈紫外線侵襲,絕對不利生物的活命。
 
(2)月球──月球表面充滿坑洞,景象荒涼,很難令人想起它與生命有甚麽直接關係。但近年的科學研究發現,原來月球穩住了地球軸心(地軸)的傾斜度,對支持地球上的生命有莫大貢獻!四季是由地軸傾斜度決定的,當北極一方向太陽傾斜時,便是北半球的夏季,南半球的冬季。六個月之後,地球運轉至環太陽軌道的另一邊時,南極向太陽傾斜,南北半球的季節便對調。地軸的傾斜度約為23.5度,令地球的四季較為溫和。月球有穩住地軸傾斜度的功能,也即是說月球直接令地球擁有生命存活的合宜氣候。
 
月球「恰巧」的大小與距離,使地球有適宜生物居住的環境,叫人愈來愈難相信我們這宜於活命的生態圈,純粹是偶然出現的。
 

純屬巧合?
 
仔細檢視地球本身、月球、太陽、其他行星的特性,以及地球在太陽系和銀河系的位置後,我們只能驚歎,地球在宇宙中得天獨厚,竟可讓無數的「巧合」同時集中於地球一身。從銀河系以外,一直深入至地球核心,智慧設計的證據實在不證自明。

宇宙不僅讓人居住,也讓人去探索其中的奧祕。如果造物主爲人類準備了地球這經過精心調校、適宜居住的美好居所,祂當然也希望人可以藉著祂的創造去尋索、思考,領受從祂而來的感召,最終讓人找到創造他們的主宰。

 
 

*節錄自《智慧設計的當代爭論》(香港:天道,2014),第8章;註釋從略,大標題經編輯修改



 
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