林维弗考虑到星系的适宜居住带,重元素的存在应当作为首要评价标准,从银河系中心向外恒星形成的速度将逐渐缩减,重元素的含量也逐渐降低。他做出结论称,太阳在40亿年前形成之初时期,银河系外部三分之一区域缺少足够的氧气维持生命体的存在。此后重元素的分布就越来越广泛,银河系恒星圈三分之二的区域都位于银河系适宜生命存在区,地球便处于该区域内,而银河系的内部区域很难孕育生命体。
超大质量恒星形成适宜居住带的同时,也限制了银河系适宜居住带的内侧范围,超新星爆炸形成和散布重元素也释放出高能辐射流——伽马射线、X射线和紫外线。这样的恒星生命终结爆炸将对环绕恒星的行星形成致命影响,甚至影响波及几十光年之遥的行星。在银河系最拥塞的中心区域存在着大量的超大质量恒星和超新星,在这里进化形成复杂生命体很难。其中最大的问题在于超新星将产生怎样的破坏影响,林维弗和同事们推断称,放射性污染物质将使银河系内部20%的区域无法存在生命体,而这一区域则包括着整个银河系接近一半的恒星。美国密歇根州立大学的佛瑞德-亚当斯(Fred Adams)称,你将寻找最适宜生命生存的区域,该区域并不是非常接近银河系中心,在银河系中心不适宜生命体存在,并且重金属含量非常低。因此他建议应当对银河系孕育生命体的星体进行合理化构想,随着不利因素的出现,银河系内适宜生命体存在的区域会越来越少。
银河系内真实适宜居住的区域受限于生命体如何对强辐射产生反应,堪萨斯州立大学的艾德里安-米洛特(Adrian Melott)说:“每隔0.62亿年,地球上的生物多样性就会发生变化。古生物学家已建立了所有地球动物的化石纪录。通过这些数据人们可以查看历史上地球生物多样性是如何变化的。米洛特指出,当银河系从星际物质之间穿过时,强大冲击波将在前方形成。冲击波形成的高能亚原粒子叫做宇宙射线,它能摧毁生物分子结构,破坏分子的DNA结构,使其无法恢复。正常情况下银河系的磁场会保护地球上的生命体免遭放射线破坏,每隔0.62亿年前,太阳就会向危险区域的边缘接近。他说:“当太阳伸向银河系平面的北侧时,太阳系的行星就会受到大量宇宙射线的轰击。”
我们的太阳系属于短暂的适宜居住带
米洛特指出,适宜居住带不仅可以用空间进行测量,还可以用时间可以测量。这将解决“何时”和“何处”发现地球之外生命体。超新星在此过程中具有重要作用,当宇宙大爆炸时,新诞生的宇宙中充满着氢和氦。碳、氧和铁等元素必须等超大质量恒星形成从而通过核聚变反应形成更重的元素。这些“已加工元素”逃脱了恒星风或超新星爆炸,然后被后来诞生的恒星所捕获。通过这种方式元素最终形成生命体需要数十亿年时间,因此在宇宙存在的137亿年历史中,最初的前几十亿年并未孕育生命体。