寻找外星生命 瞄准这些信号就对了

时间:2018-08-11 09:54  来源:速8娱乐下载官方网站

李会超

欧洲航天局近来发布的一项研讨结果,推高了人们对火星生命的等待――雷达勘探器发现火星内部存在液态地下水湖,这无疑为人们寻觅火星生命增添了成功的筹码。

尽管对火星寄予厚望,但人们寻觅生命的目光不限于太阳系内。跟着天文学常识的不断堆集,人类现已认识到地球所环绕的太阳不过是银河系中一颗一般的恒星。依据现在的观测,在银河系中有数亿颗恒星,而在整个世界中,共有200亿―2000亿个含有很多恒星的星系。在这样众多的星海中,地球是否是特别且仅有的?生命是否有可能诞生在太阳系内或其他恒星周围的行星上?为了处理这些问题,天文学家们展开了不少研讨,并逐渐开展出了一门名叫“天体生物学”的交叉学科。和那些期望经过不明飞行物(UFO)发现外星人的爱好者们比较,天体生物学家们寻觅地外生物的首要手法是经过科学观测和勘探寻觅生命活动的痕迹,并由此揣度生命是否可能存在。

有机物丰度:提示存在生命进程

假如咱们能够发射勘探器到其他行星上,则能够在行星中搜索与生命有关的物质,进而寻觅生命从前存在的痕迹。由于火星与地球的性质最为邻近,对火星进行的着陆勘探最多,科学家们现已连续发现了一些与生命有关的物质。

例如,关于地球上一切已知的生物,有机物是构成生命体的根本化学单元。假如火星上存在有机物,则意味着火星上可能存在合适生命发作的条件。本年5月,美国国家航空航天局(NASA)发布“猎奇“号火星车在火星盖尔碰击坑中心的夏普山邻近,发现了噻吩(CH4H4S)和二甲基硫醚(C2H6S)等有机物分子的存在,其丰度达到了10ppm(百分之一,适当于克/吨)。这样的有机物丰度与30亿年前地球上的有机物丰度根本适当,可能意味着其时火星和地球上正在发作一些相似的生物进程。此前,液态水存在的依据也曾在盖尔碰击坑邻近被发现,因而本次有机物的发现添加了盖尔碰击坑曾是火星生命温床的可能性。

实际上,早在上世纪七十年代人类刚刚有才干对火星进行着陆勘探时,NASA就运用两艘在火星上着陆的“海盗”号勘探器对火星的有机物进行了搜索,却一无所得。后来,愈加深化的剖析发现有机物有可能在“海盗”号进行样品剖析的进程中被损坏。而在规划“猎奇”号火星车的剖析进程时,就设法避免了相似问题的呈现。但是,单凭有机物自身并不能彻底证明生命的存在,由于陨石和一些地质进程也可能发作有机物。

生物化石:劲爆但不行有力的依据

在天然博物馆中,咱们能够看到恐龙、三叶虫等史前动物的化石。经过化石的形状,咱们能够辨认出这是一种动物而非其他天然现象构成的物质。

1984年,一支美国的陨石搜索队在南极洲发现一块磁体矿陨石,并将其编号为ALH84001。1996年,NASA的科学家在运用扫描电子显微镜对这块陨石进行剖析后,惊讶地发现陨石中的一个结构体与细菌的结构非常相似。这些科学家以为他们发现了来自火星的细菌生物化石,并将定论宣告在了《科学》杂志上。由于这一发现的内容非常直观,体裁又适当“劲爆”,因而敏捷被群众媒体大规模报导,将其视作地球以外存在生命的第一个确凿依据。时任美国总统比尔・克林顿还亲安闲电视讲话中宣告了这一发现。

但是,在有些科学家看来,这一发现还并不能彻底证明火星存在生命。首要,形似细菌的结构体直径仅有20―100纳米,比现在一切已知的细菌体直径都要小。此外,有科学家在实验室中经过非生物进程得到了与陨石中结构体形状相似的结构。现在,科学界的一致是证明生命的存在不能单凭ALH84001中这样具有生物形状特征的结构,还需求其他的剖析和依据支撑。

大气成分:现在仅有可观测特征

生命活动会改动行星大气的成分特征。在距今24亿多年从前,地球大气中仅含有微量的氧气。之后,由于生物的光合作用,地球大气中的氧气含量开端不断添加,终究达到了今日的水平。假如在其他行星的大气中发现了氧气,则能够估测这个行星中存在生命。一些细菌可能在代谢进程中开释甲烷,因而大气中的甲烷也能够作为生命存在的特征。假如某颗行星上甲烷的含量存在时节性的改变,则这颗行星上存在生命的可能性将会更高。此外,植物焚烧发作的一氯甲烷、植物糜烂进程中发作的一氧化二氮,也能够作为生命存在的大气特征。

2003年,火星快车勘探器初次发现了甲烷在火星全球的广泛散布。据核算,火星上每年有必要经过某些进程发作270吨的甲烷,才干保持火星大气中的甲烷浓度,而火星上现在或从前存在的微生物则被以为是甲烷的可能来历之一。本年5月,NASA宣告“猎奇”号在火星上发现了甲烷含量随时节的改变,为火星存在产甲烷微生物的假说添加了依据。

大气特征能够经过各种望远镜的观测和光谱剖析得到。当恒星的光线经过行星的大气层透射或反射后,其光谱特征会由于行星大气的成分而发作改变,经过改变状况与规范光谱特征数据库的比照,科学家们就能了解行星大气中的成分。由于咱们尚没有才干向太阳系外的行星发射勘探器,大气特征是现在仅有一种能够估测系外行星是否存在生命的生物特征。一拖再拖的詹姆斯・韦伯太空望远镜和美国、欧洲正在智利建造的巨型麦哲伦望远镜、欧洲极大望远镜,均具有观测系外行星大气光谱特征的才干。估计在2030年左右,对第一批潜在的宜居行星的大气特征观测将开端。

和其他的生物特征相同,大气特征自身也不足以彻底证明生命的存在,由于非生物进程可能相同能发作相似的大气成分改变。因而,科学家们在研讨进程中需求归纳多种特征,进行深化剖析,扫除一切其他的可能性后,才干终究笃定地宣告某颗行星上必定存在生命。(作者系哈尔滨工业大学深圳校区博士后)

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