地外生命

地外生命 即除地球外存在的生命體。現代科學研究表明,地球在宇宙中並不是唯一的。像地球一樣的行星有許許多多,幾乎遍布宇宙。因此,地外生命存在的可能性,正在被越來越多的人們所接受。人們認為地外生命存在的原因有三:一是宇宙中適于生命生存的區域數量很大;二是在地球和太陽系中找到的元素,如C、H、O、N等構成生命的基本元素同樣遍布宇宙;三是有機化合反應在許多環境條件下都能進行。科學家們在暗黑星際雲中發現了普通有機分子,更加支持了地外生命存在的學說。

  • 中文名稱
    地外生命
  • 定    義
    除地球外存在的生命體
  • 研究途徑
    將實驗儀器送入其它行星等
  • 存在原因
    區域數量大,元素相同,化合反應

太空發現糖分

天文學家最近發現核糖核酸(RNA)的一種基本成分漂浮在銀河系一大片恆星形成區域的炙熱而緊密的核中。這些分子有可能在行星上形成與生命有關的物質,也就意味著宇宙中的許多角落其實已經撒滿了生命進化的種子。

地外生命

關于存在的兩個最大問題--我們是孤獨的嗎?我們為什麽出現在地球上?--至今依然沒有答案。各種線索紛至沓來,然而卻總讓人有隔靴搔癢的感覺。在過去的10年裏,天文學家在隕星、甚至在太空中發現了有機分子。但是在圍繞新恆星運轉的塵埃和氣體雲中並沒有找到這些物質,而那裏正是可能產生行星的地方。

如今,一項新的發現讓天文學家看到了更多的希望。利用法國的IRAN射電蝶形衛星天線陣列,由歐洲天文學家組成的一個研究小組在距離地球約26000光年的名為G31.41+0.31的恆星形成區域中發現了乙二醇醛--一種構成核糖的單糖,而核糖恰好是RNA的組成部分。這些乙二醇醛位于由塵埃和氣體形成的凝結盤的核心中。研究人員認為,新發現的糖分子顯然是由一氧化碳分子和塵埃微粒之間的簡單眼應形成的。

地外生命

這一發現對于解釋有關存在的兩個問題具有重要意義。首先,G31.41+0.31遠離銀河系的輻射中心,因此一旦任何生物學過程在這裏起步,它們便有可能繼續發展下去。其次,參與該項研究的英國倫敦大學學院的天體物理學家Serena Viti表示,G31.41+0.31雲團中豐富的乙二醇醛意味著這種分子"普遍存在于形成恆星的區域"。這也就暗示著無論恆星和行星在哪裏形成,有機分子的基本成分便也會在那裏聚集。

或許如此,但德國波恩市馬普學會射電天文學研究所的射電天文學家Karl Menten認為,我們還要走很長的路才能夠發現生命的形成過程。他解釋或,以人類生活的地球為例,"我們並不清楚到底有多少復雜的星際分子在地球最初形成的動蕩過程中幸存下來"。

馬裏蘭州格林貝爾特市美國宇航局(NASA)戈達德空間飛行中心天體生物學家Michael Mumma表示,這些構成生命的基本物質可能是在行星形成之後才到達那裏的。例如,乙二醇醛所處的恆星形成區域最終有可能會變成彗星。Mumma指出,如果真是這樣,這些彗星或許能夠將糖分子送到年輕的行星上。

研究途經

截止2013年,限于科學水準的發展,科學家們對地外生命的研究途徑尚比較有限。其中之一是將實驗儀器送入其它行星,但這種方法有局限,無法大量開展。還有一種想法是,假設宇宙中存在具備相同或超過我們這樣水準的智慧型生物,通過電波與其聯系。可是由于可能的文明距離我們至少也有幾十光年,若能收到回復,也已是百年以後,這是很不現實的。因此,我們不能單純通過通訊手段,而應借助于實驗手段。我們雖沒有一個切實的實驗方法說明生命是物質演化的必然結果,但如果物理和化學規律是宇宙中的規律,而且我們在實驗中精確回溯了生命在地球上存在的途徑,就可以使人更有理由相信宇宙中也存在生命。

化學特徵

多年來,科學家推測地外生命存在的可能性,並進行了搜尋,但仍沒有探測到地外生命的存在。科學家假定,地外生命的化學特徵必須具備:1、適合于化學反應的介質;2、原子物質在宇宙中普遍存在並有不穩定結構。地外生物學或地外生命的研究,就是在銀河系的行星及衛星中調查生命存在的可能性。長期以來人們想象火星為有生命的行星,但經過幾次人類探測器登入火星,這個想象被打破了。從20世紀60年代初,天文學家就盡力向被假定技術先進的文明世界發射探索信號。如波多黎各的阿雷西博天文台的305米的阿瑞斯波射電望遠鏡,功率大到可使距離1000光年的遠處接收到發射信號。同樣,哈勃望遠鏡可以觀測到太陽系外的恆星及行星的電磁譜線。通過光譜分析,天文學家可以測定大氣分子的溫度、類型和豐度,並可依據地球上所知推測某些天體上生命所必需的元素。最廣泛的正在進行的計畫是美國地外智慧型的探索(SETI),它集中接收並分析來自宇宙空間的信號。

科學家稱地外生命可能隨隕石到達地球科學家稱地外生命可能隨隕石到達地球

地外生命

按照人類已掌握的知識來認識地外生命,是一種科學的探索。我們不能拋開知識體系去任 意想象。比如,我們不能說有一種生物可以在太陽上生活。現有的知識告訴我們:生命不可能在恆星上形成,但生命的誕生、存在和發展又絕對離不開由恆星的光和熱所提供的能源。因此,生命出現的第一個條件必然是在恆星周圍要有行星存在。通常認為恆星是由氣體塵埃雲坍縮而形成的。如果密度很低的原始星雲在自身引力作用下收縮,逐漸變為一個自轉著的扁平圓盤,那麽中央主要部分因密度增大、溫度升高發生熱核反應而形成恆星,周圍的薄盤就有可能形成行星系統。

地外生命地外生命

生命進化

生命的進化是一個極其緩慢的過程,其進程之慢完全可以同恆星演化的時間尺度相比。一種稱為藍-綠藻類的比較高級的單細胞生物早在35億年前就已經出現了,人類這種智慧生命是在太陽形成後經過45至50億年漫長時間出現的。因此,年輕的恆星,即使它周圍存在行星,也不可能存在較高級的生命形式。另外,大質量恆星的發光發熱壽命隻有幾百萬年,對于生命進化所需要的時間來說也是遠遠不夠的。隻有類似太陽或更小一些的恆星才是合適的候選者。在我們的銀河系中符合這一條件的恆星約有1000億顆。

並非所有恆星在形成時都會伴隨有一個行星系統。在銀河系內,雙星約佔恆星總數的一半。 有一種觀點認為,對于雙星系統來說,即使已有行星形成,那也要不了多久,這些行星不是落到其中一顆恆星上,就是會被拋入星際空間而遠離雙星系統。于是,隻有單星才是可能的第二輪候選者。如果樂觀地假定所有單星都擁有數量不等的行星,那麽,銀河系內大約可以有400億顆帶有行星的恆星。

地外生命地外生命

生命不可能在任何一顆恆星上誕生,卻會誕生在環境適宜的行星上,而且行星離開恆星的距離必須恰到好處。同時特別假定液態水的存在是生命存在的前提,那麽,這兩個條件是十分苛刻的。如果地球離開太陽的距離比現在靠近百分之五,生命就不可能存在;再遠百分之一,地球會徹底凍結。恆星周圍具有能維持生命所必需的氣象條件的行星是極為罕見的。計算表明,能滿足這一條件的第三輪候選者充其量也隻有100萬顆恆星。

100萬雖然還是一個不小的數目,但隻有能同他們進行某種形式的接觸才能最後證實外地生命的存在。目前地球上最強有力的聯系手段當推無線電通訊。毫無疑問,不要說幾十億年前的藍藻,就是人類本身,在100多年前也還沒有能力發播無線電訊號。如果再次樂觀地假定,有高度文明的外星人在和平繁榮的環境中生活了100萬年,科學技術十分發達,財力充足,有能力不停止地向空間傳送強大的無線電訊號。那麽,進化成智慧生命需要40億年,100萬年隻佔其中的萬分之二點五。因此,100萬個第三輪候選者中能做到這一點的就隻有250顆了。250顆恆星平均分布在銀河系中的話,離我們最近的也有4600光年。截止2013年,就地球上的技術水準,根本無法與之聯系。唯一的可能是他們比我們先進,我們來接收他們的訊號。

我們人類生活在自以為寬廣的地球上,而地球在太陽系中猶如滄海一粟。如果將太陽系大小比 做萬步,人類努力探索太空至今,也還隻走出一步而已。而太陽系于銀河系來說,則更是微乎其微。銀河系浩翰10萬光年,而宇宙又包含了無數個銀河系,我們可以觀測到120億光年的距離,而120億光年以外是怎麽樣呢,我們還無法知道。

地外生命地外生命

但是我們相信,在宇宙中生命甚至智慧生命絕不隻是地球獨有的現象,雖然是罕見的,我們並不孤單。從哲學意義上說,宇宙的無限註定了天體數量的無限,從而也可以註定存在生命的天體數量同樣無限。問題隻有一個,就是無法發現。

地外智慧生命

美國國家航空航天局日前宣稱,地外生命探索工程已取得巨大進展,在目前發現的2000多顆類地行星中,一些行星存在生命痕跡,這意味著人類有望在今後20年內發現地外生命,在30年內或找到地外智慧生命(俗稱"外星人")。

尋找地外智慧生命,其實早已脫離了科幻小說的範疇,成為一項嚴肅的科學探索。早在1960年,美國天文學家弗蘭克·德雷克在美國西弗吉尼亞的國家射電天文台,就開始了人類歷史上第一次有目的、有組織地在銀河系裏尋找地外智慧生命的"奧茲瑪計畫"。從那時起,各種監測地外智慧生命信號的計畫便從未停止過。

除了採取"被動監測"的方式尋找地外智慧生命外,科學家還嘗試主動聯系它們。要進行這一活動,首先遇到的無疑是"語言"的問題。科學家們一直猜測,數學語言可能是每個文明的共同語言。美國天文學家、科普作家卡爾·薩根在他的專著《宇宙聯系》中表示,宇宙中的技術文明無論差異多大,都有一種共同的語言--數學語言。中國數學家、語言學家周海中也指出,數學語言具有科學性、準確性、簡潔性、抽象性和普適性等特點,是宇宙交際的理想工具。因此,數學語言就成了人類與地外智慧生命聯系的首選媒介。美國加州"地外文明搜尋研究所"的科學家們正計畫將維基百科的全部內容編譯成數學語言信息,通過射電望遠鏡傳送至20光年以外的太空,並希望地外智慧生命能接收到這些信息,借此了解地球文明。此外,科學家們還嘗試用圖像、音樂、傳送實物等方式,嘗試與地外智慧生命取得聯系。

英國物理學家史蒂芬·霍金對地外智慧生命的存在也深信不疑。但他警告,人類主動與它們聯系或許會招來災禍。盡管如此,不少科學家還是樂觀自信、積極主動地尋找地外智慧生命,如美國天文學家賽斯·肖斯塔克最近就表示,我們應爭取主動與它們建立友好關系,同時加快尋找它們的步伐,尋找的過程比獲得的結果更有意義。

尋找地外智慧生命是人類探索未知世界的過程,也是人類認知宇宙和生命的過程。如果找到地外智慧生命,那將是科學史上最重大的發現之一。不過,人類是否已經做好準備,接受來自宇宙另一端的"鄰居"?這其實也是一個需要人類思考的問題。

事例

(圖)

相關詞條

相關搜尋