太阳系藏着外星生命?

科学旅行号 · 经八阕原文

你相信外星生命存在吗?

这个问题,可能每个人都有自己的答案。有的人觉得,宇宙这么大,不可能只有地球上有生命,外星生命肯定存在,只是我们还没发现。

有的人觉得,生命的诞生需要极其苛刻的条件,地球是独一无二的,外星生命不存在。还有的人,半信半疑,觉得有可能存在,但是需要证据。

最近,中国航天员桂海潮在一次采访中,明确表示他相信外星生命存在。他说,宇宙这么大,从概率上来说,外星生命存在的可能性很大,而且他相信,人类在未来一定能找到外星生命存在的证据。桂海潮的这个观点,引起了很多人的关注和讨论。

更有意思的是,中国的天问三号火星探测任务,其中一个重要目标,就是寻找火星上可能存在的生命迹象。也就是说,不只是桂海潮个人相信外星生命存在,中国的航天工程也在积极地寻找外星生命。

那么,太阳系里到底有没有外星生命?最有可能存在生命的地方在哪里?天问三号能找到答案吗?今天我给你好好聊聊这个话题。

先说说为什么很多科学家相信外星生命存在。

其实,在几十年前,大部分科学家还是认为,地球是独一无二的,生命在宇宙中是非常罕见的。

但是最近这些年,随着天文学的发展,科学家的观点发生了很大的变化。越来越多的科学家相信,生命在宇宙中可能是普遍存在的,只是我们还没发现。

为什么会有这个变化呢?主要有几个原因。

第一个原因,科学家发现了大量的系外行星。系外行星就是太阳系以外的行星。

以前,科学家不知道太阳系以外有没有行星,但是最近二十年,随着开普勒太空望远镜等设备的投入使用,科学家已经发现了5000多颗系外行星,而且这个数字还在快速增加。

科学家估算,银河系里大约有1000亿到4000亿颗恒星,其中大部分恒星都有行星。也就是说,银河系里的行星数量,可能达到万亿颗。这么多行星,难道只有地球上有生命吗?从概率上来说,不太可能。

而且,科学家还发现,很多系外行星跟地球很像,大小跟地球差不多,位于恒星的"宜居带"里,也就是距离恒星不远不近,温度不高不低,表面可能存在液态水。

光是银河系里,这样的"类地行星"可能就有几十亿颗。这么多跟地球相似的行星,诞生生命的可能性是很大的。

第二个原因,科学家发现生命的适应能力远超想象。以前,科学家认为,生命只能在温和的环境中生存,需要合适的温度、压力、酸碱度,需要阳光和氧气。

但是最近这些年,科学家在地球上发现了很多"极端微生物",它们能在极其恶劣的环境中生存。

比如,有些微生物能在100多度的热泉里生存,有些能在零下几十度的冰川里生存,有些能在酸碱度极高的强酸强碱环境里生存,有些能在没有阳光的深海热液喷口生存,有些能在高辐射的环境里生存,有些甚至能在真空中生存。

这些极端微生物的发现,大大拓展了科学家对生命生存条件的认识。

既然地球上的微生物能在这么极端的环境中生存,那其他星球上,就算环境恶劣一点,也有可能存在类似的微生物。

比如火星,虽然现在寒冷干燥,没有氧气,但是在地下,可能有液态水,可能有适合微生物生存的环境。比如木卫二,虽然表面被冰层覆盖,但是冰下可能有液态海洋,可能有生命存在。

第三个原因,科学家发现生命的诞生可能没有那么难。以前,科学家认为,从无机物到有机物,再到生命,是一个极其困难、极其偶然的过程,需要无数个巧合碰在一起,概率极低。

但是最近的研究发现,生命的基本组成物质,比如氨基酸、核苷酸、脂质等等,在宇宙中是广泛存在的。

比如,科学家在陨石中发现了氨基酸、核苷酸等有机物;在星际空间的气体和尘埃中,也发现了大量的有机物;在彗星中,也发现了有机物。

这说明,生命的"原材料"在宇宙中是普遍存在的,不是地球独有的。只要有合适的环境,这些原材料就有可能组合成生命。

而且,科学家在实验室里,模拟原始地球的环境,成功地用无机物合成了氨基酸、核苷酸等有机物,甚至合成了类似细胞膜的结构。

这说明,从无机物到有机物的过程,在自然条件下是完全可能发生的,不是什么不可能的奇迹。

所以,基于这三个原因——大量的系外行星、生命超强的适应能力、生命原材料的普遍存在——越来越多的科学家相信,外星生命存在的可能性很大,也许在不久的将来,人类就能找到外星生命存在的证据。

那太阳系里,最有可能存在生命的地方在哪里呢?科学家认为,有几个地方最值得关注。

第一个地方,就是火星。火星是太阳系里跟地球最像的行星,大小跟地球差不多,有大气层,有四季变化,一天的时间跟地球差不多(24小时37分钟),而且火星上曾经有大量的液态水,有河流、湖泊、甚至海洋。

虽然现在火星的环境变得恶劣了,大气稀薄,温度极低,表面没有液态水,但是科学家认为,火星上可能还有生命存在。

一方面,火星地下可能还有液态水,因为地下的压力大、温度高,水可以保持液态,而且地下能屏蔽紫外线和宇宙射线,适合微生物生存。

另一方面,火星上的生命可能以休眠状态存在,比如孢子,在恶劣环境下休眠,等到环境合适的时候再苏醒。

所以,火星是目前人类寻找外星生命的首选目标,各国的火星探测任务,几乎都把寻找生命迹象作为重要目标。中国的天问三号,也不例外。

第二个地方,是木卫二(欧罗巴)。木卫二是木星的第四大卫星,大小跟月球差不多。

木卫二的表面被厚厚的冰层覆盖,但是科学家认为,冰层下面有一个巨大的液态海洋,水量可能比地球上海洋的总水量还多。

为什么冰下会有液态海洋呢?因为木星的引力潮汐作用,会不断地挤压和拉伸木卫二,产生热量,这些热量能让冰下的水保持液态。

而且,木卫二的海底可能有热液喷口,就像地球深海的热液喷口一样,能提供能量和化学物质,为生命提供条件。

科学家认为,木卫二的冰下海洋,是太阳系中最有可能存在外星生命的地方之一。

如果木卫二的海洋里有生命,那可能不只是微生物,甚至可能有比较复杂的生物,比如类似鱼类的生物。当然,这只是猜测,还需要探测来证实。

第三个地方,是土卫六(泰坦)。土卫六是土星最大的卫星,也是太阳系中唯一有浓厚大气层的卫星。

土卫六的大气层主要是氮气,跟地球类似,而且土卫六上有液态的甲烷和乙烷,形成了河流、湖泊、甚至海洋,还有云雨天气,就像地球上的水循环一样,只不过土卫六上的"水"是甲烷。

土卫六的环境,跟原始地球很像,有浓厚的大气层,有液态物质循环,有复杂的有机化学反应。科学家认为,土卫六上可能存在以甲烷为基础的生命,跟地球上以水为基础的生命完全不同。

当然,土卫六的温度极低,零下180度左右,生命的新陈代谢会非常缓慢,但是不能排除生命存在的可能性。

第四个地方,是土卫二(恩克拉多斯)。土卫二是土星的一颗小卫星,表面被冰层覆盖,但是科学家发现,土卫二的南极有冰火山,会向太空喷射水汽和冰粒。

这些喷射物中,含有水、有机物、盐分、二氧化硅等等,说明土卫二的冰下也有液态海洋,而且海底有热液活动。

土卫二的冰下海洋,跟木卫二类似,可能有适合生命生存的环境。

而且,土卫二会向太空喷射物质,探测器可以直接飞过喷射物,采集样本,分析里面有没有生命迹象,不用钻冰,比探测木卫二容易得多。所以,土卫二也是寻找外星生命的重要目标。

除了这四个地方,太阳系里还有一些地方也可能存在生命,比如金星的云层(虽然金星表面温度极高,但是云层里的温度和压力比较合适,可能有微生物)、谷神星(小行星带里的矮行星,可能有冰下海洋)、海卫一(海王星的卫星,可能有冰下海洋)等等。

你看,太阳系里可能存在生命的地方还真不少。当然,这些都只是猜测,还需要实际的探测来证实。

现在,我们来说说中国的天问三号。

来源:科学旅行号(经八阕转载) · 查看原文
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