生命之旅,寻找新的家园,新的宜居星球

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宇宙中有着大约亿个星系,每个星系包含着大约亿个恒星。许多恒星拥有绕着它们旋转的行星,那么我们怎样在这浩瀚的空间中找到生命呢?这简直就是海底捞针。

我们集中注意力在可以支持生命的星球——所谓的宜居星球,那么,这些星球是什么样子的呢?如果要来回答这个问题,我们无需把眼光放在外太空而是反观自身——我们的地球。因为这是宇宙中我们所确定能支持生命的 一个星球,当我们从太空观察地球,我们会看见一个蓝色的水之世界,它表面的四分之三被海洋覆盖。其实并不是出于偶然,由于水 的化学和物理特性,使得它是生命不可缺少的物质。正是如此,我们才会对同样有着丰富水源的星球而激动异常,幸运的是,水在宇宙中是非常普遍的。

但是生命需要的是液态水,不是冰块,也不是蒸汽。这样的话,情况就没那么乐观了。行星若要有液态水存在于其表面,有三件事是很重要的: ,这个行星需要有足够的体积,以防止使水分子逃逸到外太空的重力,比如说火星,它比地球体积小,因此重力更小,这就是为什么火星仅有一层薄薄的大气表面却没有海洋的原因。第二,这个行星需要有大气层。为什么呢?因为没有大气层,行星就处于真空状态,而液态水在真空中是不稳定的。例如,我们的月球没有大气层,所以如果你将水洒在月球上它要么会沸腾蒸发掉,要么会冻结成冰块,没有大气层的气压,液态水也难以“生存”。第三,行星需要与恒星保持一个合适的距离,太接近恒星,其表面温度会超过水的沸点,海洋将会蒸发。太遥远的话,其表面温度又会低于水的冰点,导致海洋结冰。无论是冰还是火,都无法满足我们所知的生命所需的生存条件。

(水星就是属于典型的冰火两重天,昼间温度高达℃,夜间降至-℃)

现在你能想象到,液态水的“完美区域”是个围绕着恒星的环形地带,我们称这个环形地带为“宜居带”。所以寻找宜居星球时,我们当然想要把目光放在宜居带内,绕着恒星旋转的行星上面,那些地区最有可能找到像地球这样的行星,不过,尽管宜居带是寻找地外生命的良好开端,但是我们仍然会碰到一些麻烦。

(地球完美得坐落于金凤花区域,即智慧生命可能得以出现的地带)

首先,一颗行星在宜居带内并不一定代表它就是宜居的,拿我们太阳系内的金星作为例子,如果你是个外星天文学家,你会认为金星是个很适宜生命繁衍的地方,它大小适中,拥有大气层而且它在太阳系的宜居带内,一个外星天文学家会将它视作地球的双胞胎兄弟。但是金星并不适宜生命存在,至少在它的表面是这样或者说不适宜我们已知的生命形式,它太热了。这是由于金星的大气层充斥着 化碳,是一种重要的温室气体,事实上,它的大气层几乎全是 化碳而且其厚度比地球大气层要厚倍,造成的结果就是金星上的气温高到足以融化铅块而且整个星球干燥无比。

所以发现那些大小适中并且与恒星距离合适的行星仅仅是一个开端,我们同样需要了解它们的大气成分当更进一步探索,我们碰到寻找地外生命的第二个麻烦是在过去30年,我们在所有极端环境中都发现了微生物的存在,在我们脚下的岩缝、海底岩床的沸水、地热温泉的酸性泉水、我们头顶几英里上方滴落的雨水里,这些所谓的极端环境其实并不罕见。一些科学家估计生活在地下的微生物的数量跟所有生存在地球表面的生物的数量差不多,这些地下微生物不需要海洋或者阳光。这些发现表明类地行星可能仅仅是天体生物学冰山的小小一角,有可能生命就顽强地生活在火星地表以下的含水层内,微生物可能在木星的卫星——欧罗巴上繁衍生息,在欧罗巴的冰层下可能存在液态水海洋。另外土星的卫星——土卫二地表下的海洋是其间歇泉的水汽来源,而间歇泉能滋养微生物的生命吗?我们能够穿越时空去发现问题的答案吗?

(卫星欧罗巴,即木卫二,表面冰盖下隐藏着液态水海洋,是极有可能诞生生命的地方)

在未发现的生命形式中,有依靠除了水以外的其他液体存活?可能人类才是在不同寻常的极端环境中生存的“疯狂生物”,可能真正的宜居带的范围相当巨大,如同在海底有无数的针可捞。可能在整个宇宙的大设计中,地球仅仅是众多不同种类的宜居世界中的一种,找到这些问题答案的 办法就是走向那无垠的太空,去勇敢地探索!

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.觀漢居士-AmyH.Fann-TED-Ed

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翻译:伟秾肖

审核:天文志愿文章组-觀漢居士

排版:零度星系

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:



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