目前我們尚未在地球以外發(fā)現(xiàn)生命的跡象
卡西尼號探測器拍攝到的地球
地球是我們目前唯一已知具有生物圈的行星,如果我們越遠離地球,地球就會變成一個小點,就越難發(fā)現(xiàn)地球上有生命。但地球上的生命已經(jīng)存在超過30億年。
宇宙從大爆炸開始,已存在138億年,而我們的太陽系,已存在46億年,太陽系形成后,巖質(zhì)行星凝結(jié)冷卻,接著很短的時間內(nèi),地球表面就出現(xiàn)了液態(tài)水。
早期的地球
地球形成僅2億年就出現(xiàn)水的證據(jù)
一顆年齡約45億年的行星,形成僅兩億年就出現(xiàn)有水的證據(jù),生命則是又過了大概5億年才出現(xiàn)。早期的生命形式很簡單,但是生命已經(jīng)在此存在很久,我們?nèi)匀徊恢郎侨绾伍_始的。理論眾多,但我們知道,生命的發(fā)展過程經(jīng)歷了許多艱巨的考驗,當(dāng)時太陽的亮度只有現(xiàn)在的七成,但是有更多的太陽耀斑,當(dāng)時沒有氧氣,也就沒有臭氧層,來抵御強烈的紫外線照射,但當(dāng)時地球具備了孕育生命的關(guān)鍵成分,有水這樣的溶劑,有能量來源以及豐富的營養(yǎng),原始生物在海洋中活了15億年,受水的不透明度保護。
大約25億年前
微生物開始利用陽光,混合水和二氧化碳來制造糖類,作為食物。當(dāng)時大氣中富含二氧化碳,
每使用一個二氧化碳分子,就會釋放一分子的氧氣,在微生物之后,開始有了進行光合作用的藻類,苔類,植物。
大約5億年前
地球氧氣含量變化,氧氣開始在大氣中積累,達到相當(dāng)于今日的氧氣含量,隨之出現(xiàn)我們今天所見,各種各樣的,陸地動物,昆蟲和植物。
這個過程中,氣候并非靜止不變,地球曾是冰封的“雪球”和極熱的“熱室”,由于板塊構(gòu)造,火山作用,溫室效應(yīng)和隕石撞擊所造成,直到最近一次“雪球地球”事件之后,多細胞生物的進化,才在6億年前的埃迪卡拉紀(jì)展開。
生命起源
新物種迅速地繁衍,進化,死亡,并永遠地改變了我們的行星,地表完完全全被生命覆蓋,也可形容是被生命”感染“或寄生”,生命也影響了氣候,改變了大氣成分結(jié)構(gòu),改變了地表反射率,水循環(huán),徹底改變地球從太空俯瞰時的樣貌。生命創(chuàng)造了一系列獨特的生態(tài)系統(tǒng)和微氣候,這也成為現(xiàn)在地球的特點,遠之百萬里外都能看見。
但要記住,生命存在地球上的大部分時間,并沒有登上陸地, 而且其中一半的時間內(nèi),我們并未發(fā)現(xiàn)我們賴以生存的氧氣,在這種條件下,或地球史上其他的條件下,我們怎么知道,從更遠的處看地球能看見什么?這時候我們對現(xiàn)代氣候的了解,對于大氣成分控制和云動力學(xué)的了解,就能派上用場了,我們可以模擬地球史上各時期,氣候?qū)τ谏约吧鼘τ跉夂蛟斐傻挠绊?,模擬包括了云,海洋,水和大氣顆粒如微塵等的物理學(xué),我們可以運用這些,推測這些氣候從太空看起來是什么樣子,從太陽系外看過來是什么樣子。
生命具有適應(yīng)性
如果生命曾存在于我們太陽系,那么它必定有辦法適應(yīng)極端條件,比地球上極端環(huán)境更極端的條件。
埃塞俄比亞的達納基勒沙漠
埃塞俄比亞的達納基勒沙漠里,神奇的寬干谷泉水,這些泉水溫度高,鹽度大,富含重金屬,并且呈酸性,微生物在這里茁壯成長,泉池的PH值低于1,生命適應(yīng)了。
切爾諾貝利
就連切爾諾貝利,被真菌的存在徹底改變了。這些真菌依靠1986年四號反應(yīng)堆核泄漏產(chǎn)生的輻射存活,這些真菌就像植物利用陽光生長一樣,利用伽馬輻射來生存。生命在地球上適應(yīng)了,那么太陽系內(nèi)其他的極端條件下,生命能夠出現(xiàn)并適應(yīng)嗎?有待我們?nèi)ヌ剿鳌?/span>
尋找外星生命
我們會尋找生物分子,它是生命以及其食物和排泄物的有機化合物;我們可能得把其他類型的生命特征納入搜索范圍,以增強探測結(jié)果的確定性;我們可能會尋找活躍細胞,捕捉運動中的外星生命;我們可能會在古巖石和冰化石中尋找石化細胞。
如果火星上存在生命,它是否適應(yīng)了地表或者貼近地表的殘酷輻射環(huán)境呢?地球上的生命總能給我們驚喜,也許火星上的生命也會讓我們驚喜。
土衛(wèi)六
除了火星以外,我們還將在木星和土星擁有海洋的衛(wèi)星中探尋生命,例如木衛(wèi)二,土衛(wèi)二,土衛(wèi)六。
太陽系外存在生命的可能性更大
系外行星
如果我們要搜尋太陽系外生命,首先要搜尋太陽系外行星,20年前我們發(fā)現(xiàn)了第一顆圍繞其他恒星的行星,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計的系外行星,我們用開普勒望遠鏡只搜索了我們星系的一小部分,我們認為星系中的每個恒星,都至少有一顆行星繞其轉(zhuǎn)動。
開普勒搜索區(qū)域
這就意味著光是銀河系就有超過一千億顆行星,平均到地球上的每個人,至少能分到14顆行星。而銀河系只是宇宙中無數(shù)個星系之一,我們發(fā)現(xiàn)系外行星不僅常見,而且多樣。所以,尋找太陽系外生命,我們就從尋找和地球類似的巖石行星開始,天文學(xué)家們專注于尋找地球的“雙胞胎”,從臨近恒星的宜居帶中尋找它們。想要了解更多:敬請收看《尋找地外生命》,由@ZiMuZu 聽譯,來自美國宇航博物館。