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这些地方存在外星生命的可能性最大

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发表于 2016-8-7 15:01:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
天文学家们最近又掀起寻找外星生命的热潮。但他们这回更关注的,并非是火星和太阳系外的行星。
那么,你觉得寻找外星人有什么意义呢?

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当太空时代于50多年前拉开帷幕时,科学家便急于造访太阳系的行星们。但随着科技不断发展,他们意识到太阳系中乃至太阳系外的卫星可能更令人感兴趣。这些卫星中有许多是“水世界”,而科学家在寻找生命时首先要找的就是水。在地球上,有水的地方就有生命,不管这里所说的水是像美国黄石国家公园里沸腾冒泡的酸性热泉水那样滚烫的水,还是像北极海水那样冰冷的水。

首先来看恩克拉多斯(土卫二)。它是飘浮在土星环外不远处的一颗小小卫星,但这个“小小的奇境”拥有一个巨大的地下海洋,这个海洋里可能存在微生物。一层很厚的冰地壳覆盖着这个海洋,但美国宇航局的“卡西尼号”飞行器发现,由水蒸气、冰微粒和有机化合物构成的喷向太空的间歇状射流——羽流,从恩克拉多斯的冰壳裂缝源源不断地喷出。事实上,“卡西尼号”数次穿越这些羽流,“嗅”出了它们的成分。“卡西尼号”令人兴奋的探测结果,激励科学家设计了对恩克拉多斯的多项未来探测任务。这些任务将更详尽地检测恩克拉多斯的水,并且寻找潜在的生命指征。

接着来看土星的另一颗卫星——泰坦(土卫六)。一层由氮和甲烷构成的稠密大气层包裹着泰坦。有证据显示,像恩克拉多斯一样,泰坦的冰壳下也有一个海洋。泰坦的冰冻表面分布着多座由液态甲烷和乙烷构成的湖泊。在太阳系中,除了地球外,泰坦是表面存在大量液体的唯一天体。泰坦的海洋激起了天体生物学家的极大好奇。在地球上,海洋中不仅充满生命,而且生命的起源地可能正是海洋。那么,泰坦的海洋里可能孕育什么样的外星生命?如此奇异的碳氢化合物海洋环境,可能大大促进天体生物学家对导致生命形成的基本化学过程的了解。

在木星周围,科学家发现了更多被冰壳包裹的卫星水世界。欧罗巴(木卫二)、加尼美得(木卫三)甚至卡里斯托(木卫四),都显示出在它们的全球冰壳下存在液态水海洋的强烈证据。科学家最希望“潜入”欧罗巴的海洋。欧罗巴算得上“大世界”,它比恩克拉多斯的个头大得多,甚至比包括冥王星在内的任何矮行星都大。如此看来,欧罗巴的海洋作为一个很大的水体,拥有支持生命存在的惊人潜质。事实上,欧罗巴的水量多达地球的两倍,而且像恩克拉多斯的水一样,欧罗巴的水也是探测器能探察到的。有证据表明,欧罗巴或许也会周期性喷发羽流,就像恩克拉多斯一样。探测器还发现,欧罗巴表面的冰山会倾斜,仿佛这些冰山坐在稀泥上。所有这些都为科学家提供了诱人的线索,这些线索表明欧罗巴的表面下存在一个液态水海洋。

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系外行星/卫星表面的海洋
与此同时,一颗完全不同的卫星——依娥(木卫一)在距离欧罗巴不远处环绕木星。依娥是太阳系中火山活动最活跃的天体,它的极热来自潮汐加热,即由木星的强大引力导致的依娥内部被前后拉伸。事实上,木星的每一颗卫星都被木星引力不同程度地拉伸,导致不同程度的潮汐加热。由于依娥在所有木卫中距离木星最近,所以它被拉伸得最厉害,它的火山活动也最强烈。距离木星第二近的木卫是欧罗巴,它被木星引力拉伸的程度比依娥低些,其次是加尼美得和卡里斯托。潮汐加热是一种能量源,它能融冰,因而提升那里存在生命的潜质。它在木星的多颗卫星之间创造了一个“可居住地带”,而欧罗巴正好位于这个“地带”的中心。

行星固然令人兴奋,但太阳系中存在数量更多而且同样惊人、甚至更惊人的卫星。另外,因为太阳系外的行星(简称系外行星)比太阳系内的行星更多样、更惊人,所以系外卫星也可能比太阳系内的卫星更多样、更惊人。美国宇航局一位科学家说:“(卫星的)吸引力无法抗拒,(卫星)潜质惊人。去卫星寻找生命,时机已经成熟!”


寻找外星生命比想像的难
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一项新的研究表明,在遥远恒星周围的可居住行星上寻找外星生命可能比科学家们以前想像的更难。
外星生命搜寻目标主要在红矮星,这种恒星比太阳要小,太阳系75%以上的恒星都是红矮星。但研究人员说,这些小星球的紫外线特征与太阳的不同,因此,这可能会使搜寻外星生命进一步复杂化。
在科罗拉多州丹佛美国天文学会行星科学部第45届年会上,清华大学地球系统科学中心教授田丰(音译)在一份声明中说道,在我们找到太阳系外的行星中的生命迹象之前,我们得检查下这些行星绕行的恒星。
系外行星在大气中积聚高浓度的氧气的是行星上的生命迹象最有力的线索。但新的研究表明,在没有生命的行星中,仍有氧气积聚。

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"寻找外星生命比想像的难"


田丰教授和他的研究团队在早期的研究中对一颗假设的可居住的行星(绕行红矮星GJ 876)进行测试。“研究结果表明,一个没有生命的星球的大气中含氧量与地球的22亿年前相似,那时的地球在地质史上发生了所谓的大氧化事件。
新的研究还表明这些早期的发现可以导入研究其它围绕红矮星运行的行星的情况。研究团队从红矮星GJ 667C(三颗可居住的行星的母星),以及三个其他红矮星中收集紫外线数据进行研究。研究发现红矮星的紫外线与太阳紫外线存在显著不同,红矮星的远紫外波段要强于太阳的远紫外波段,但近紫外波段则要比太阳弱得多,只有太阳的千分之一,结果导致这些红矮星所属行星产生氧气的模式与地球迥然不同。现在地球大气中氧气约占21%,是蓝藻等生物通过有氧光合作用产生的,即生命导致地球大气从无氧转化为有氧。而红矮星的行星则不同,它们在红矮星紫外线的照射下,其大气自身就可发生光化学反应,从而产生大量氧气。换言之,一些行星大气中的氧气可能与生命无关。
美国科罗拉多大学Boulder分校的Jeffrey Linsky在一份声明中说到。“田丰教授的研究突出了当代天体物理学最重要的问题之一,确实引起了公众极大的兴趣:地球附近是否有其他适合居住的行星,是否有证据证明他们确实可以居住?”


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