外星生命
作者:无为而为      更新:2017-12-19 12:26      字数:10943

在美国《国家地理频道》特别节目《外星生物》中,美国NASA、SETI协会和英国天文学界、生物学界的科学家们用计算机模拟出了两个可能在银河系中存在,并可能孕育着生命的外星天体———在科学家的实验中,他们先用可以预言地球气候的超级计算机模拟了一颗围绕红矮星运转的天外行星上的气候。

红矮星是银河系中与地球近邻的一颗恒星,它的体积是太阳的8倍,在它的周围有一颗行星围绕其旋转,这颗行星半边星体面对着红矮星,充满着“阳光”,而另半边星体却无法接受到红矮星的“照射”,一直处于黑暗之中。科学家们对红矮星产生了浓厚兴趣,并大胆推测这个红矮星就相当于我们的太阳,它的存在条件有可能在其行星上孕育生命体。科学家们正是基于此建立一个模拟实验,推测外星体的气候及存在的生命体状况。

让科学家们震惊的是,模拟结果显示,这样的行星如同“第二地球”,上面完全有条件孕育外星生命!基于最近的科学研究和太空观测,科学家将模拟实验中的两颗星体分别命名为“奥里里亚”和“蓝月亮”。

尽管人类至今没有在太阳系外发现外星生命存在的痕迹,但科学家相信,如果“外星生命”真的存在,那么就可能是科学家通过计算机模拟出来的“奥里里亚”和“蓝月亮”上的外星生物的模样。

通过计算机模拟,生物学家们构想了一些从理论上可以在“奥里里亚”上生存的外星生物———它们包括像巨大植物般的动物“刺激扇”(StingerFans)、长颈鹿般的掠食者“大胃猪”(gulphogs)以及可以消融肉食的蝌蚪状生物“歇里底里”(hysteri-a)。

“刺激扇”的顶部长有巨大的扇状物,它们是血肉动物,靠太阳能量为食;巨大的触须使它们能在淤泥上光滑移动,从而寻找更好的地方吸收太阳能。“大胃猪”则在“刺激扇”丛林中生活,它有15英尺高,体型像水牛,但脖子却像长颈鹿,尽管它看相丑陋,但科学家相信它奔跑的速度不亚于一匹赛马。而“歇里底里”则以消化泻湖中的小生物为生。科学家认为,该行星最主要的动物还包括一种犰狳状的生物———“mudpod”,它具有三双腿,能像鳄鱼一样在水中游泳。

而计算机模拟的“蓝月亮”,则围绕着一颗巨大的行星运转,那颗行星所处的太阳系有两颗太阳。“蓝月亮”上一天有240小时,它的大气层浓度是地球的三倍厚,像悬浮的海洋。由于大气层密度高,地心引力轻,在“蓝月亮”上飞翔将是轻而易举的事。由于该星球上的二氧化碳比地球浓上30倍,因此巨大的平顶“宝塔树”可以长到0.8公里高。“生物圈计划”地球学家马丁-希斯博士道:“我想有一天,我们一定会发现像蓝月亮一样的星体,这不再是科幻小说中的想象。”

近几年来,科学家发现银河系中的很多地方都可以成为生命的避风港。尽管到目前为止,科学家只发现了上百颗天外行星,但天文学家们相信,在我们的银河系中,未被发现的行星至少有数百亿颗。

SETI计划科学家肖斯塔克道:“银河系中的行星就像虫子一样普遍,如果银河系中的多数行星都像木星一般大,并且所有行星都无法孕育生命,那将是非常奇怪的事情,这太不合情理了。我想我们最迟到2025年,就可能会找到外星生物。”

科学家尽管没有排除外星生命会产生于其他一些外星化学物质的可能性,但科学家仍相信,外星生命最可能还是基于二氧化碳和水,就像地球生命体一样。科学家还相信,在外星生命间,达尔文的“进化论”依然有效,自然选择将决定着一切。

英国剑桥大学进化生物学家西蒙-康威-莫里斯道:“我们理解的生命是非常特殊和非常奇怪的东西,无论它们之间的外形差异有多大,它们依赖的元素包括二氧化碳和液态水。地球上的生命体遵循着达尔文的进化论,我相信外星生命体也将不例外。”

目前,宇宙智慧研究中心(SETI)的科学家们在这期电视节目中只是模拟推测出外星生命体是长得什么模样,但是他们坚信一个观点:在银河系中,我们地球人绝对不是孤单的,一定会有其他外星生命体存在着,也许一些外星智慧生命体的文明要远高于地球人类!

剑桥生物学家惊叹:“这是一个寻找外星生命的世纪!”

尽管许多科学家认为外星生物的存在不可避免,但至今人类仍没有找到任何坚实的证据显示外星生命存在。几十年来,“寻找外星生物”SETI计划的研究人员一直在用天文望远镜搜索外星生物的无线信号,但到目前为止,他们没有任何有意义的发现。该机构正在建造一种新的射电望远镜,它将能够监控超过100万颗恒星系统的无线信号。

而欧洲宇航局的“达尔文计划”也将采用NASA未来的“陆地行星发现者”太空望远镜扫描太空,搜寻可能孕育生命的行星化学信号,譬如二氧化碳、氧气、甲烷和水蒸气等。“陆地行星发现者”将到2015年左右才能投入使用,而NASA寻找地外行星的“凯普勒计划”可能也要到2008年才正式运行,该计划可以允许科学家搜寻围绕其他恒星运行的地球大小行星。剑桥大学生物学家康威-莫里斯道:“这是一个寻找外星生命的世纪,这是最令人激动的时代。”

如果真的有“外星人”,无论它们是以智慧生命还是以简单得多的有机体形式存在,地球人都会对它们穷追不舍。告诉你一个好消息,随着科技的进步,在我们的太阳系和其他“太阳系”里寻找生命迹象,如今已不再是哲学家和科幻迷的梦想,而是一种切实可行之举了。

大约在6年前,科学家采用一种叫作“多普勒探测”的技术,发现了第一颗环绕与太阳类似的恒星运行的行星,它的大小与土星相仿,而且其运行轨道靠近其母星。到现在总共发现了80多个这样的恒星——行星系统,而且肯定会有更多的这种系统将被发现。

2001年,科学家利用“哈勃”太空望远镜,在一颗环绕恒星HD209458运行的大行星的大气层里发现了钠元素,这不仅显示太阳系外的行星和地球一样有大气层,而且还标志着地球人对太阳系以外行星的科学探索进入了一个崭新境界:地球人在本土即可对太阳系外的行星进行分析。也可以说,地球人自2001年开始,已能够发现并同时探索太阳系以外的世界。

迄今为止,所有已知的太阳系外的行星都是气态大行星,在这些行星上都不大可能存在生命。事实上,这些大行星中有的很可能根本就不是行星,而是一种被称为“白矮星”的衰亡恒星。令科学家感兴趣的是地球的“孪生兄弟”———太阳系外那些和地球一般大小、围绕类似太阳的恒星运行、气候温和(水在那里既不结冰也不沸腾)的行星。然而,对“哈勃”望远镜来说,它们实在是太遥远,以至太小而不可见。举两个例子:假设有一位天文学家能在距离太阳最近的另一颗恒星的轨道上观察太阳,那么太阳将只是一颗普普通通、毫不起眼的恒星,亮度只有在地球上看上去的几十亿分之一;如果能在距离地球50光年的地方看地球,则地球将只是一个暗淡的蓝色小圆点。由此可以想象,太阳系外的行星更遥远、更难见。因此,尽管天文学家坚信太阳系外应该存在像地球一样生机勃勃的行星,但怎样才能找到它们呢?

最近,美国航空航天局批准了“开普勒”太空望远镜计划。从2006年开始,“开普勒”将监测地球附近的大约10万颗恒星,着重观察它们的微弱光暗变化。当环绕它们的行星阻挡了母星的部分光线时,母星就会出现这种变化。具体而言,“开普勒”的工作方法是探测“凌日”现象。一个非常著名的例子,是在18世纪时就有人观察到了“金星凌日”现象,即金星的小圆盘状影子遮住了太阳的一部分“脸面”,从而使太阳看上去略微变暗。与此类似,如果一颗恒星每经过固定的时间间隔,就略微变暗并持续数小时,就表明有行星在环绕它。

如果“开普勒”计划进展顺利,那么到2010年时,另一种探测工具将投入使用,这就是被称为“类地行星发现者”的一架太空望远镜。它将采用一种叫做“干扰”的技术,其原理是:“删除”来自母星的一部分光线,减少来自母星的强光对行星视线的影响,使电子望远镜能拍摄到在环绕母星的轨道中运行的光线很暗弱的行星。欧洲航天局也有一个与“类地行星发现者”相似的计划,叫做“达尔文”。该局在其“达尔文”计划的网页中说,“在地球附近的恒星周围寻找行星,就好比在距离一座灯塔1000米远处,辨别灯塔旁边的一支小蜡烛发出的微弱光线。”

这真是一大挑战,不过的确值得尝试。

环绕其他恒星运行的行星距离地球十分遥远,达许多亿光年。光年是指光在一年里走过的距离,即大约9.5万亿千米。即使在“类地行星发现者”眼里,与地球相似的行星看上去也是极小、极暗弱的。那么,如何才能对它们作更多了解呢?

一个微不足道的光点,可能就会讲述出其家园——行星的长篇故事,因为包括该行星大气层气体在内的化学物质会“触摸”光线,并在光线中留下其“指纹”。通过分解光的频带,绘出光谱——就像雨后美丽的彩虹,科学家就能找到这些“指纹”,从而了解该行星大气层的化学组成。

金星和火星的光谱显示,它们的大气层中富含二氧化碳。而在地球的光谱中,明显有臭氧和水蒸气的“指纹”。科学家将利用这类线索,来寻找环绕其他恒星运行的行星存在生命的化学证据。

如果生命在某个行星上广泛分布,该行星的大气层就应当显示出生命存在的迹象。正如你呼出的气体与吸入的气体相比含有更多的二氧化碳和较少的氧一样,一个行星上所有生命的“总呼吸”会改变其大气层的化学组成。如果此行星上存在大量生命,这些改变就可能大得能被察觉。这是个简单的假定。然而,“外星人”的呼吸究竟会是什么样子呢?在找寻“外星人”时,地球人应该搜寻哪些气体呢?“类地行星发现者”在探测遥远的类地行星时,将集中搜寻那些简单气体,诸如氧、臭氧、甲烷和水蒸气。

“外星人”只是体内携带外星生命的基因,并不是我们想象的长着大大眼睛的怪物

戴维斯分析认为,从我们了解的关于地球生命的早期记录中,可以看出一旦条件适宜,生命的发生非常迅速。如果生命从地球开始,那么很容易就能推断出,地球本身多次出现生命的机会达95%,也许是一次,也许两次,三次。他补充说,小行星撞击地球可能导致一系列“生命试验”的终结,出现的生命可能被之后的不断撞击所消灭。但是一些微生物

可能在大撞击中幸存下来,并在今天依然潜伏在地球表面以下,或在深海热水出口处,或在高高的大气层中,或在污染的湖泊中。当然,它们也可能生存在太阳轨道上,或许它们已经“入侵”了火星。

这些外星生命甚至就在我们的眼皮底下,但是和我们毫不相干,我们没有发现它们而已。他说:“我们已经拥有发现它们的技术,只是我们还没有去做。即使在最全面的微生物分析中,我们也很可能错过或丢弃外星微生物。”也许这些生物戴着各种面具,使它们没有暴露出来,也许它们正处于休眠状态,等待适当的条件出现后再苏醒过来。鉴于以上这些原因,我们可能被各种仍然存活的、休眠的或死去的外星微生物所包围,却浑然不知。

科学家推测每个人身上可能都有外星生命的成分。

我们的祖先和一些数十亿年前“造访”地球的外星生命形式之间可能交换过某些基因材料。因此我们应该想到一些选择性生化系统的残余可能已经变成现存生命体的组成部分。我们可以想象不同类型生命曾经出现过交换和混合现象。

在太古时期的最新发现中有一种生命类似细菌但却同细菌具有完全不同的基因结构,这表明“微生物世界还有许多隐藏的秘密,其中可能包括外星生命。我们的结论是外星生物可能仍然存在于今天的地球上,只不过我们还没有去积极寻找它们而已”。

“外星生命说”是科学家试图从另一个视角解释生命起源问题。

澳大利亚研究员威尔弗雷德-沃尔什在新南威尔士大学就外星生命的问题发表演讲时表示,戴维斯的理论不是没有可能。与人类历史比较起来,生命的形成似乎十分漫长,但与地球的形成比较起来,生命的形成就显得既轻松又意外。“外星生命说”有助于我们理解一旦条件具备,生命在地球上迅速繁衍开来的原因。沃尔什说:“为什么地球平静下来后,生命迅速出现?这当然有些奇怪。但无非有两个原因,生命要么是从地球上迅速起源的,要么来自地球以外的地方。”

现在科学界达成的一个共识是,生命出现在地球上的时间可能要比原先知道的早。地球在45亿年前形成,大约7亿年后地球上出现了生命,虽然这看似一段不短的时间,但却是生命起源的最快极限,生命的起源可能比科学家所能想象的快得太多。所以,尽管越来越多的科学家倾向于“化学进化论”,但仍有不少像戴维斯这样的科学家试图从另一个视角解释生命起源问题。

美国宇航局曾做过一些实验,把细菌带至外层空间测试它们对真空和辐射的忍受度,结果发现它们的孢子暴露在外太空后的几个月仍能生长,这揭示了生物在星球间传播的可能性。其它的证据还包括在陨石上发现的有机物等。然而,生命源自外星的说法只是把事情的发生地移出地球外,它并没有真正地解决生命起源的问题,科学界仍需要在这方面不懈地探索。

生命起源假说

关于地球生命的起源,过去也曾经出现过多种假说,比较著名的有以下几种:

“特创论”认为生命是由超物质力量的神所创造,或者是一种超越物质的先验所决定的。这是人类认识自然能力很低的情况下产生出来的一种原始的观念,后来又被社会化了的意识形态有意或无意地利用。“无生源论”认为生命是自然而然地发生的。“生源论”则认为生命由亲代和孢子产生,即生命不可能自然而然地产生。

“化学进化论”主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源,认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系直到最后出现原始的生命体。

“宇宙胚种论”认为地球生命来源于其他的星球或宇宙的“胚种”。戴维斯的理论显然受到“宇宙胚种论”的启发。