寻找外星生命
目前我们尚未在地球以外发现生命的迹象卡西尼号探测器拍摄到的地球
地球是我们目前唯一已知具有生物圈的行星,如果我们越远离地球,地球就会变成一个小点,就越难发现地球上有生命。但地球上的生命已经存在超过30亿年。
宇宙从大爆炸开始,已存在138亿年,而我们的太阳系,已存在46亿年,太阳系形成后,岩质行星凝结冷却,接着很短的时间内,地球表面就出现了液态水。
早期的地球
地球形成仅2亿年就出现水的证据
一颗年龄约45亿年的行星,形成仅两亿年就出现有水的证据,生命则是又过了大概5亿年才出现。早期的生命形式很简单,但是生命已经在此存在很久,我们仍然不知道生命是如何开始的。理论众多,但我们知道,生命的发展过程经历了许多艰巨的考验,当时太阳的亮度只有现在的七成,但是有更多的太阳耀斑,当时没有氧气,也就没有臭氧层,来抵御强烈的紫外线照射,但当时地球具备了孕育生命的关键成分,有水这样的溶剂,有能量来源以及丰富的营养,原始生物在海洋中活了15亿年,受水的不透明度保护。
大约25亿年前
微生物开始利用阳光,混合水和二氧化碳来制造糖类,作为食物。当时大气中富含二氧化碳,
每使用一个二氧化碳分子,就会释放一分子的氧气,在微生物之后,开始有了进行光合作用的藻类,苔类,植物。
大约5亿年前
地球氧气含量变化,氧气开始在大气中积累,达到相当于今日的氧气含量,随之出现我们今天所见,各种各样的,陆地动物,昆虫和植物。
这个过程中,气候并非静止不变,地球曾是冰封的“雪球”和极热的“热室”,由于板块构造,火山作用,温室效应和陨石撞击所造成,直到最近一次“雪球地球”事件之后,多细胞生物的进化,才在6亿年前的埃迪卡拉纪展开。
生命起源
新物种迅速地繁衍,进化,死亡,并永远地改变了我们的行星,地表完完全全被生命覆盖,也可形容是被生命”感染“或寄生”,生命也影响了气候,改变了大气成分结构,改变了地表反射率,水循环,彻底改变地球从太空俯瞰时的样貌。生命创造了一系列独特的生态系统和微气候,这也成为现在地球的特点,远之百万里外都能看见。
但要记住,生命存在地球上的大部分时间,并没有登上陆地,而且其中一半的时间内,我们并未发现我们赖以生存的氧气,在这种条件下,或地球史上其他的条件下,我们怎么知道,从更远的处看地球能看见什么?这时候我们对现代气候的了解,对于大气成分控制和云动力学的了解,就能派上用场了,我们可以模拟地球史上各时期,气候对于生命,以及生命对于气候造成的影响,模拟包括了云,海洋,水和大气颗粒如微尘等的物理学,我们可以运用这些,推测这些气候从太空看起来是什么样子,从太阳系外看过来是什么样子。
生命具有适应性
如果生命曾存在于我们太阳系,那么它必定有办法适应极端条件,比地球上极端环境更极端的条件。
埃塞俄比亚的达纳基勒沙漠
埃塞俄比亚的达纳基勒沙漠里,神奇的宽干谷泉水,这些泉水温度高,盐度大,富含重金属,并且呈酸性,微生物在这里茁壮成长,泉池的PH值低于1,生命适应了。
切尔诺贝利
就连切尔诺贝利,被真菌的存在彻底改变了。这些真菌依靠1986年四号反应堆核泄漏产生的辐射存活,这些真菌就像植物利用阳光生长一样,利用伽马辐射来生存。生命在地球上适应了,那么太阳系内其他的极端条件下,生命能够出现并适应吗?有待我们去探索。
寻找外星生命
我们会寻找生物分子,它是生命以及其食物和排泄物的有机化合物;我们可能得把其他类型的生命特征纳入搜索范围,以增强探测结果的确定性;我们可能会寻找活跃细胞,捕捉运动中的外星生命;我们可能会在古岩石和冰化石中寻找石化细胞。
如果火星上存在生命,它是否适应了地表或者贴近地表的残酷辐射环境呢?地球上的生命总能给我们惊喜,也许火星上的生命也会让我们惊喜。
土卫六
除了火星以外,我们还将在木星和土星拥有海洋的卫星中探寻生命,例如木卫二,土卫二,土卫六。
太阳系外存在生命的可能性更大
系外行星
如果我们要搜寻太阳系外生命,首先要搜寻太阳系外行星,20年前我们发现了第一颗围绕其他恒星的行星,到现在已经发现了数以千计的系外行星,我们用开普勒望远镜只搜索了我们星系的一小部分,我们认为星系中的每个恒星,都至少有一颗行星绕其转动。
开普勒搜索区域
这就意味着光是银河系就有超过一千亿颗行星,平均到地球上的每个人,至少能分到14颗行星。而银河系只是宇宙中无数个星系之一,我们发现系外行星不仅常见,而且多样。所以,寻找太阳系外生命,我们就从寻找和地球类似的岩石行星开始,天文学家们专注于寻找地球的“双胞胎”,从临近恒星的宜居带中寻找它们。想要了解更多:敬请收看《寻找地外生命》,由@ZiMuZu 听译,来自美国宇航博物馆。
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