类银河有生源说银河系这样的星系中，生命可以自然传播多远？

　　生命能在没有技术干预的情况下，在银河系这样的星系中传播吗？这个问题基本上没有答案。但是，一项新的研究通过使用一个类似银河系的模拟星系，来试图解答这个问题。科学家们对这个模型进行了研究，以了解有机化合物是如何在其恒星系统之间移动的。
　　科学的核心问题可能是＂生命是如何开始的？＂到目前为止，没有更大的问题，也没有答案。第二个问题则更为平易近人：＂生命能从一个星球传播到另一个星球吗？＂简而言之，这就是有生源说的理论。
　　当谈到＂有生源说 / 胚种论（panspermia）＂时，地球的历史提出了一个重要的问题。科学家们认为，从地球冷却到适宜居住到生命出现之间的时间不够长。当然，并非所有科学家都这么认为。关于这个问题有一系列的想法。但问题仍然存在：是否有足够的时间让基于 DNA 的生命在地球上独立生存，还是有生源说发挥了作用？
　　虽然，关于有生源说的大部分讨论都是关于在恒星之间以某种方式移动的简单生命形式，但更严肃的讨论是关于生命所必需的有机化合物的移动。科学家们已经在彗星和太空其他地方发现了一些这样的化合物。我们现在知道它们并不罕见。那么，这些化合物能从一个太阳系移动到另一个太阳系吗？
　　这项新研究的题目就是＂类银河系的有生源说＂。主要作者是智利瓦尔帕莱索菲西卡学院的拉斐尔·戈巴特（Raphael Gobat） 。
　　那么，有生源说是一种正确的说法吗？在像我们这样的太阳系内，这似乎是可能的。 来自火星的陨石已经降落在地球上，这是非常可靠的证据。 如果岩石可以在星际间旅行，为什么岩石内或岩石上的化学物质不能呢？那么，孢子可以在恒星系统之间进行星际旅行吗？
　　其实，研究小组正着手回答这个问题。他们使用的是＂MUGS＂的模拟星系，即麦克马斯特无偏星系模拟系统（McMaster Unbiased Galaxy Simulations）。 MUGS 是由研究人员在2000年代初期创建的一组16个模拟星系。2016年，拉斐尔·戈巴特 等人又添加了一个修改后的银河宜居性模型，称为＂GH16＂。
　　在模拟实验中，他们选择的星系是＂g15784＂。它比银河系大一点，并且有静止合并的历史。 它已经很长一段时间没有与任何非常大的东西合并了，它被几个球形星系环绕着。
　　上图：这就是模拟星系g15784。在图中可以看到两个球状星系，一个在银河平面之上，一个在银河平面之下。
　　研究团队计算了星系中每个恒星粒子的宜居性水平。在这种情况下，这意味着在其宜居带内有类地行星的主序列低质量恒星的数量。 他们遵循 GH16 来做到这一点。 GH16 考虑了恒星的金属丰度、最小和最大质量、形成历史以及其宜居带 (HZ) 的内部和外部范围。
　　他们还考虑了超新星爆炸对宜居性的影响。银河系核心是银河系中最稠密的部分。因此，即使那里有更多潜在的宜居行星，也会有更多致命的超新星。核心恒星的密度越高，就意味着每颗宜居行星被超新星变得不适合人类居住的几率越大。 而且，地核中较高的金属丰度也降低了宜居性。这使得中部地区成为有生源说的艰难之地。
　　该小组还研究了 g15784 的旋臂。虽然那里的恒星密度也很高，而且超新星爆发率 (SNR) 也很高，但它们对宜居性的影响并不像在中间隆起部分那样。他们还观察了星系盘和光晕。
　　上图：论文中的一个三面板图形，显示了在z = 0处的投影柱和通过g15784中心的一个1kpc宽的切片。上面显示了自然宜居性的中值，中间显示了模拟星系中可能的摇篮的比例，底部显示了可能的殖民目标的比例。洋红色的恒星表示如果这是银河系，太阳应该在哪里。
　　这项研究表明，有生源说至少是可能的，尽管这个问题并没有简单的答案。科学家们发现，虽然中位宜居性会随着星系中心半径的增加而增加，但有生源说的概率却是相反的。 那是因为星系隆起处的恒星密度更高。
　　但中央盘的有生源说概率较低。这是因为较高的超新星爆发率和较高的金属丰度导致的逃逸率较低。 整个星系的自然宜居性变化不大，而有生源说的概率差异很大，有好几个数量级。
　　该研究团队还发现，有生源说的概率与接收粒子的可居住性之间没有相关性。（在本研究中，粒子指的是大量恒星，因为模拟的分辨率较低。）
　　最后，他们发现＂有生源说＂不如＂原位生物前进化＂有效，尽管他们表示还不能精确量化这一点。
　　在他们的结论中，科学家们指出了这项工作的几个注意事项。 ＂首先，它包括几个我们认为是未知常数的因素（例如，目标行星捕获孢子的比例，宜居性与生命存在之间的关系，星际物体的典型速度，以及星际有机化合物从源行星逃逸的比例的绝对值) 。＂ 因此，科学家们认为他们的结果是＂与其说是定量，不如说是定性。 ＂
　　同时，科学家们还提醒道，虽然像银河系这样的真实星系是动态和不断变化的，但他们模拟的星系只是一个快照。＂因此，这些结果只有在有生源说的典型时间尺度比星系的动力学时间尺度短得多的情况下才适用。＂
　　实际上，在模拟星系和银河系之间还有其他不同之处。例如，科学家的模拟星系比实际银河系有更大的膨胀盘光比，星系的膨胀被认为很适合生源说。最后，他们指出＂MUGS＂是一个低分辨率的模拟，而如果采用高分辨率的模拟，可能会产生一些不同的结果。
　　最近，两颗星际天体造访了我们：＂奥陌陌＂彗星和2L/鲍里索夫彗星。所以，我们知道物体确实可以在星系间移动。可能还有更多我们在技术上无法看到的星际访客。我们知道有机构造块存在于太空中。
　　这并不能证明，有机构造块可以在恒星之间传播，但这似乎是有可能的。 由于这项研究，我们可能对它发生的可能性，以及它可能发生在星系中的位置有更多的了解。
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