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[视频]美国宇航博物馆:寻找外星生命

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。

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

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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