研究表明月球对地球复杂生命演化作用不是太大

 

科学家长久以来一直相信，如果没有月球，那么地球的自转轴倾角将会剧烈变动，变动量程将在0度到85度之间；0度时太阳将一直维持在赤道上空，85度时则几乎直射两极。行星的稳定度又深深影响生命发展，因为倾角变动剧烈将引起气候巨变，对复杂生命类型的演化非常不利。不过，最新的研究报告指出，即使没有月亮，太阳系内的其他行星也会维持地球的稳定。

 

俄罗斯莫斯科附近的爱达荷大学物理系Jason Barnes等人最新研究报告指出，地球的自转轴倾角（obliquity，黄赤交角）的变动仅约10度左右，没有之前认为的那么大；在此状况下，地球生命演化虽然会受到一定程度的影响，但不致于到完全无法继续发展下去、生命完全灭绝的程度。此外，其他系外行星也不必一定要有像月亮这样的大卫星，才能是适合生命居住的世界。

 

 

行星受到母星的重力拉扯，其自转轴的朝向在空间中也会随时间慢慢的移动，这称作“进动（precess）”。同样地，行星的公转轨道面也有进动。如果自转与公转的进动同时发生，两者综合的结果将使行星毫无章法地摇摆。但月球重力似乎提供了稳定地球的效果：如果地球自转轴进动速度加快，但地球公转轨道进动则无，那么行星的摆动幅度将缩小，整个系统变得比较稳定。

 

以类地行星的卫星来比较，月球质量相当于地球质量的百分之一左右，相较之下，火星两颗卫星中比较大的火卫一（Phobos）质量仅约为火星的6000万分之一，可见月球在卫星中是质量比较大的；此外，火星两颗卫星可能来自被火星重力捕捉的小行星，月球则形成于约40-50亿年前一颗火星大小的天体撞击地球后形成的，这场撞击同时影响了地球的自转轴倾角。因此，月球和其他类地行星卫星的差异相当大。

 

科学家当前估计约仅1%的类地行星有个显着的卫星。这意味着：如果真如先前理论所言，月亮有稳定自转轴的效果，那么宇宙中绝大部分的行星，其自转轴倾角都会剧烈改变。

 

 

虽然月球的确让地球自转变得比较稳定，但Barnes等人的最新研究数据显示太阳系中其他行星的重力，尤其是木星，仍然可以让地球远离疯狂摇摆的状况。

 

Barnes等人表示，由于木星是太阳系中质量最大的行星，所以整个太阳系的平均公转面其实严重受限于木星的重力。没了月亮，地球自转轴倾角在50亿年之内的改变幅度仅约10~20度而已，没有之前预期的0~85度那么大。

 

这个10~20度的数值听起来好像不大，但当前地球自转轴的改变量仅约1~2度，就已经可能是造成冰河时期的部分原因。根据Barnes的说法：这个小小的移动造成的效果有限，但如果和地球现在的气候状况结合之下，就可能引起剧变。然而尽管10度的变化的确会造成一些影响，但对大规模的智能生命发展而言，并不是个大问题。

 

此外，如果木星比现在还靠近地球，那么地球公转轨道的进动速度会变快，月亮其实反倒会让地球自转轴倾角的摆动变得更狂乱，没有原本预期的稳定效果。所以，卫星对行星而言，到底是使其稳定，还是反使之狂乱，要视行星系统的其他部分而定，不全然是卫星的效果。