银河系拥有2000~4000亿颗恒星,所以,太阳系在银河系中,只不过是沧海一粟。
我们总以为太阳系很普通,但截至到2025年8月,科学家在研究6100多颗系外行星后,忍不住倒吸一口凉气,因为他们发现, 孕育出人类文明的太阳系,有点“不对劲”!
1.太阳系中的行星质量差异特别大
恒星系统通常有一颗恒星、若干行星、其他星体及小部分残骸组成,少量星系有两颗及以上恒星。
星系又是如何形成的呢?
通俗易懂的说,原始宇宙中存在大量星云物质,它们通过万有引力不断汇聚在一起,质量越来越大,直到突破临界点开始发生核聚变,这就是太阳(恒星)的形成。
其他星云物质汇聚后因质量太小,无法达到核聚变标准,于是形成了行星、 矮行星、卫星、小天体及星际物质。
按照一般逻辑,恒星在“吃饱”后,由其他星云物质组成的天体质量,应该趋于均衡,至少彼此之间的质量不会差太多。
但我们所在的太阳系却很离谱。
在所有行星质量中,木星占比71.6%,土星占比21.4%,这两颗行星加起来占太阳系行星总质量的93%,其余6颗行星仅占7%,地球占比为0.2%,水星占比最低,仅有0.01%。
太阳系七颗行星加起来,都不足木星质量的一半,行星之间如此悬殊的质量差异,着实令科学家感到不可思议。
2.太阳系中的岩石行星质量太小
按物理组成结构区分,行星可分为岩石行星、气态巨行星和冰巨星。
岩石行星以硅酸盐岩石和金属铁镍为核心,地表为固态,太阳系中的岩石行星有地球、金星、水星和火星。
其中,地球质量最大,金星质量为地球的81.5%,火星是10.7%,水星仅有5.5%。
但是,随着天文学家观测到的系外行星越多, 发现地球质量特别小,那些系外岩石行星的质量,动辄是地球的好几倍,一般在1~10倍之间,这些被统称为“超级地球”,宇宙中类似地球这般质量如此小的岩石行星,实属罕见。
3.太阳系行星分布松散且偏心率低
离奇的是,太阳系行星和恒星之间的距离,比其他星系要大很多,即便是近日点的水星,距离也要高达4600万公里,而最远的海王星,距离超过45亿公里,约30.07个天文单位(AU)
反观,绝大多数域外星系,恒星和行星之间的距离基本都在1个天文单位以内,大概是地球到太阳之间的平均距离。
以太阳系作对比,大量域外星系的恒星,都分布在“地球到太阳之间”,而太阳系行星分布距离却大的离谱。
另一个奇异现象是“偏心率”。
偏心率是天体轨道和正圆形偏离程度的参数,数值0则代表完美圆形轨道,超过1则代表双曲线轨道,在0~1之间是椭圆形轨道。
太阳系八大行星的平均偏心率仅有0.06,其中地球为0.0167,说明太阳系行星轨道“圆的可怕”,而已观测到的4500多个域外星系中,超过80%偏心率都大于0.3,属于正儿八经的椭圆形轨道。
为什么太阳系行星轨道趋于圆形,而绝大多数星系轨道属于椭圆形?至今仍然没有令人信服的解释。
总结一下。
在观测的4500多个星系以及6000多个系外行星后,科学家发现了太阳系的小众性,主要包括 行星质量差异、行星质量太小、行星分布松散以及轨道偏心率差异。
由此衍生的讨论是,地球能孕育出文明,可能跟以上部分因素有关,或许正是因为这份“独特”,导致宇宙外星文明极其罕见。