稀有地球理論(The Rare Earth Theory)
在談這主題之前，請各位網友先複習一下「太陽系的形成」及「太陽系於銀河星系的位置」，因為與稀有地球理論相關：
一、太陽系(Solar System)是46億年前由一片巨大的分子雲塌縮形成的。研究古老隕石上的元素顯示，只有超新星(supernova)爆炸的核心部分才可能產生這些元素，所以形成太陽系的星雲必然在超新星殘骸的核心附近。可能是來自超新星爆炸的震波，使鄰近太陽附近的星雲密度增高，最終往內的重力大過內部氣體的膨脹壓力而引發塌縮，產生核溶合，開始燃燒氫氣，最終造成了太陽的誕生。
二、目前的太陽表面溫度約6500℃，會一直維持著，直到太陽離開主序星的階段(Main Sequence)才會改變。由於太陽是利用其內部的氫作為燃料，為了能夠持續利用剩餘的氫燃料，於是太陽會變得溫度越來越高，燃燒的速度也越來越快。這將導致太陽不斷變亮，變亮速度大約為每11億年增亮10％。
三、太陽是銀河系內數千億顆恆星中的一員，位於銀河系的獵戶座分支旋臂(Orion Arm)內側附近，距離銀河中心約 2.6 萬光年，太陽附近銀盤厚度約為 3,000 光年。(註：銀河星系直徑10萬光年。)
圖1. 銀河星系的直徑約100,000光年，此圖也標示了太陽於銀河星系的大概位置。
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圖2. 太陽系是位於銀河星系的獵戶座分支旋臂(Orion arm)內側附近，距離銀河中心約 2.6 萬光年。左圖為從上方觀看銀河星系；右圖為從側面觀看銀河星系。
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圖3. 太陽距銀河星系中心約26,000光年，銀河星系由(1)中央凸起(central bulge)(2)銀盤(disk)(3)銀暈(halo)以及(4)corona四部份所組成。銀暈中分散著球狀星團(Globular clusters)。太陽的位置位於銀盤(disk)的外層。
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圖4. 太陽系存在的銀河星系(Milky Way Galaxy)是屬於螺旋星系(Spiral Galaxy)。螺旋星系一般都會有好幾個旋臂(Branches)，而太陽系是位於銀河系的獵戶座分支旋臂(Orion Arm)內側附近，距離銀河中心約 2.6 萬光年。
圖5. 銀河星系的主要旋臂。
四、現已知的星系(Galaxies)中心，幾乎都存在著一個巨大「黑洞」。像我們生存的銀河星系，就有一個四百萬倍太陽質量之黑洞。
文字來源：科學月刊 2006年11月號第443期
有了以上的概念，我們可以開始討論何謂《稀有地球理論》。
簡言之：「就是不管整個宇宙中有多少多少的行星(planets)，但是像地球般，諸多條件均恰巧適合，能蘊育生命誕生的行星，其實是非常稀有的。」
主要的原因如下：
1. 地球存在的太陽系位置與銀河星系中央的黑洞之間，存在著大量星際塵埃及氣體。這些塵埃及氣體，完全阻斷了由黑洞產生的，能量足以致人於死的X─ray射線。
試想自從南極上空的臭氧層(ozone layer)，因氟氯化碳(CFCs)而破洞後，南
半球近南極的居民，罹患皮膚癌的人數即逐年增加！(例如著色性乾皮症)那
只是因沒有臭氧層，無法阻隔陽光中過量紫外線(UV)，紫外線將胸腺嘧啶
(Thymine)間形成雙體(T-T dimer)，結果DNA無法複製而導致癌症的發生。
試想，如果能量較紫外線更強許多；波長也較紫外線更短的X─ray射線，能直接照射到地面，細胞內的DNA一定會受到更大程度的損傷，DNA將更無法複製(replication)，地球蘊育生命誕生這件事，將永不可能發生！而地球剛好躲過這一劫，這是地球稀有的第一個原因。
2. 地球大約46億年前形成，誕生約一億年左右，就與一顆火星般大小的孿生星球希亞(Theia)相撞。這驚天一撞，撞出幾方面的影響：
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圖6. 地球大約46億年前形成，誕生約一億年左右，就與一顆火星般大小的孿生星球希亞(Theia)相撞。
(1)撞擊之後，撞大了地球的體積及質量，使地球的引力增加，而能維持住足
夠的大氣層(atmosphere)，避免大氣層的氣體溢散到太空中。
(火星就是因為體積太小、質量太輕導致火星的大氣含量只有地球的一百八
十分之一。)
(2)地球的質量變大，地球的磁場(magnetic field)也變強，而能將太陽風隔
離向南北兩極，不僅形成奇麗美幻絕倫的極光，更重要的是避免太陽風對
地球上生物的傷害。
(3)足夠的大氣層，除了能提供細胞呼吸所需的氧氣以外，同時也阻擋了隕
石、宇宙射線等的侵襲，生命才有可能得以演化形成。
(4)地球的軸心產生了23.5度的傾斜，因此造成春夏秋冬四季的變化。
(水星自轉軸垂直，因此無四季變化。)
(5)形成了月球，月球與維持地球公轉時傾斜角度的穩定至關重要。
(火星的兩顆小衛星─火衛一(Phobos)、火衛二(Deimos)因為體積太小、質
量太輕，所以無穩定火星公轉時傾斜角度穩定之功能，導致火星公轉時角
度很不穩定。)
(6)月球也與潮汐的形成相關。
多麼幸運的驚天一撞！
3. 地球剛好位於太陽系的「可居住帶」(Habitable Zone)：
可居住帶是指大氣壓力、溫度等條件適合液態水在其表面形成的行星。
也可說成適合生命發生的行星。
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圖7. 太陽系的「可居住帶」(Habitable Zone)，藍色區塊。
4. 最後是大約35億年前藍綠藻(Cyanobacteria)演化出現，開始進行有氧光合作用，氧氣在海洋中累積，先與海洋中大量的鐵離子(Fe＋＋)結合將其氧化形成氧化鐵，在各地海床堆積成氧化鐵層。因此形成的條紋狀鐵礦床﹐供給現代工業社會鐵礦資源中的將近70%的比例。這花了大約十億年的時間。等海中的鐵離子全部氧化後，海水O2濃度持續昇高，氧氣就逸出水面到大氣中，等到大氣O2的濃度超過一定濃度後形成了臭氧層(ozone layer)，臭氧層能吸收陽光中損害生物DNA的紫外線，這提供了良好的保護罩，讓海洋生物慢慢能發展到陸地生活。
請各位網友仔細的想想，以上的四個條件缺一不可，而地球─我們在太空中唯一的家，剛好全部的條件都符合了！
The Rare Earth
Theory本人完全贊同！
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