天文科普:外星球如果有生命,會是什麽樣子?
來源:環球科學
發布時間:2020-06-18
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早在1891年,波茨坦大學的天體物理學家儒略•申納爾就撰寫過一篇文章,探討以矽為基礎的生命存在的可能性。 

 

 

地球上的生命經曆了35億(yi) 年漫長的演化,雖然有過不幸的生物大滅絕,但總體(ti) 還是幸運的,所以地球上的生命才多種多樣,到現在已經出現過50億(yi) 種生物了。

 

地球生物如此多樣,但生命基礎卻是一致的,其中的生物化學過程以含碳化合物為(wei) 基礎,以水為(wei) 媒介進行反應,並通過代謝氧氣產(chan) 生能量,所以地球上的生物也叫“碳搞基生物”。

 

隻有碳可以嗎?我所在未來的種種發現,給出了否定的答案。有一顆遙遠的行星,因為(wei) 離中心恒星很近,其上的溫度超過了200℃,但那裏卻存在所謂的“矽基生物”。

 

其實早在1891年,波茨坦大學的天體(ti) 物理學家儒略•申納爾就撰寫(xie) 過一篇文章,探討以矽為(wei) 基礎的生命存在的可能性。這是因為(wei) 矽原子和碳原子一樣,可以與(yu) 4個(ge) 其他原子分別形成化學鍵,從(cong) 而構成長鏈分子或者聚合物。而且矽在高溫下更具優(you) 勢,矽氧鍵能承受325℃的高溫。

 

不同之處在於(yu) ,矽原子比碳原子的電子更多,半徑更大,因此形成的化學鍵也更長更弱。比如碳原子構成的金剛石是地球上最堅硬的物質,而同樣結構的晶體(ti) 矽,硬度也就和玻璃差不多。也因此,理論上可以由矽原子骨架形成的很多化合物,都極其不穩定。再加上宇宙中矽的含量可能隻有碳的十分之一。所以以現在的目光看,矽基生物存在的可能性十分渺茫。

 

渺茫並不是完全沒有可能,即使在地球上,也有藻類可以利用二氧化矽來建造自己的細胞壁。

 

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矽藻

Wikipedia | Wipeter CC BY-SA 3.0

 

非碳基可能不算什麽(me) ,在我那個(ge) 未來,一顆完全沒有水的星球上居然發現了生命。那顆星球表麵溫度低於(yu) -100℃,沒有水卻有大片的湖泊,主要由液態甲烷構成,而這就是這顆星球的生命的之源。液態甲烷如同地球的水一樣,是那顆星球上生命細胞中的液態介質。

 

在太陽係就有一顆類似的星球——土衛六,其表麵溫度大約-179℃,有著厚厚的大氣層,也有著由液態碳氫化合物(甲烷、乙烷等)構成的湖泊。大概再過幾年,NASA前往土衛六的探測器即將升空(按你們(men) 目前所定發射時間為(wei) 2026年4月),到時候大家可以期待一下。

 

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計劃前往土衛六的蜻蜓號探測器模擬圖

 

此外,在環境極端的星球上,也有生命在夾縫中生存。比如有顆行星被潮汐鎖定,一麵永遠麵向恒星,一麵永遠背向恒星;一麵光明炙熱,一麵黑暗冷酷。還好上麵有致密的大氣,才使得在明暗交界的地方,產(chan) 生了類似地球的溫和環境,讓生命能夠艱難求生。

 

類似的行星在1995年就發現了,是飛馬座 51b,即恒星飛馬座51的第一顆行星。它是一顆氣態巨行星,因為(wei) 潮汐鎖定,一麵永遠麵向中心恒星。

 

未標題-1111.jpg

 

還有的行星因為(wei) 軌道偏心率較大,夏季和冬季都異常極端,而生命卻在短暫的春天裏求活。你們(men) 現在所知的天鵝座16Bb,就是軌道偏心率極大的一顆行星。如果把它的軌道放進太陽係,就是這樣的效果:

 

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這冰火兩(liang) 重天的條件一定很酸爽。有意思的是,天鵝座16Bb的所在的恒星係並非隻有一顆恒星,還有另外兩(liang) 顆恒星……我知道你們(men) 一定想到了劉慈欣的《三體(ti) 》。不過另外兩(liang) 顆恒星距離恒星天鵝座16B有8000多個(ge) 天文單位的距離(1個(ge) 天文單位相當於(yu) 地球到太陽的距離)。因而天鵝座16Bb麵臨(lin) 的環境沒有“亂(luan) 紀元”那麽(me) 那麽(me) 那麽(me) 恐怖,起碼“太陽”的規律沒那麽(me) 亂(luan) 。

 

在劉慈欣的另一部作品《流浪地球》中,地球駛出了太陽係,為(wei) 了生存在宇宙中流浪。而我所在的未來,也已經發現了一顆流浪的星球存在生命。因為(wei) 沒有恒星的光芒和能源,所以生命存在於(yu) 星球內(nei) 的核心,那裏能為(wei) 生命提供必要的能量。因為(wei) 基本沒有光芒,所以上麵的生物可能壓根沒有眼睛。

 

現在也發現過類似的星球,在地球的80光年之外就有一顆流浪行星PSO J318.5-22,不過在未來並沒有在它的內(nei) 部發現生命,後來也不知飛到了哪裏。

 

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還有很多外星生命的形式值得介紹,但這次隻能說這麽(me) 多了。反正我說的這些,現在都有推測,當成是有依據的想象也可以。

 

哦對了,我還帶回了一張外星動物園的偷拍圖,大家康康。

 

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(左:沒有眼睛的怪獸(shou) ,左上:固定翼飛行動物,右:半植物半動物的生物)

 

圖片來源及參考資料儲(chu) 存於(yu) 石墨:

https://shimo.im/docs/Pt6hDPGDtVp99VgR

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