寻找太阳系生命的八个最佳场所



生命可能基于硅而不是碳,或基于氨而不是水。 她可以创建DNA和RNA以外的信息系统。 它甚至可以根据不同于达尔文进化论的原理进行开发。 但是,任何地方的生活都必须固有一种品质:热力学不稳定。 没有这个,就我们的理解而言,没有什么是“活着的”。 实际上,生命是一种自然发展的系统,用于耗散能量-为了对地球上可用的能量进行某些处理,无论是落在地表的阳光,还是石头,海洋或空气中的化学反应。

在寻找太阳系其他地方生命的科学家中,这种想法激发了希望。 太阳系中的大多数地方在热力学上都是不稳定的。 通过添加液体溶剂和复杂的化学物质,您将为生活创造条件。 穿越太阳系,我们发现许多可以想象生物存在的环境。 如果我们在地球以外的任何地方都没有发现生命起源于我们的太阳系,那它将比我们发现的更为奇怪。

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火星


如今,“红色星球”是一片冰冻的沙漠,大气稀薄,加热后水冰蒸发,因此无法保护表面免受强烈的太阳辐射和宇宙辐射的影响。 在早期的历史中,火星可能会更舒适,空气更稠密,温度可以接受并且流动的水也可以。 科学家认为,在较早的几年中,生命可能会在火星上出现。 在这种情况下,它可以存储在地下。 康奈尔大学天体物理学与行星学中心主任乔纳森·卢尼(Jonathan Lunine)说:“液态水仍然可以存在于地壳深处,因此也许存在以氢为生命的原始生命。” 这些生物的存在将解释在火星大气中观察到的甲烷。

小行星


最大的小行星如此之大,以至于它们被归类为矮行星。 在形成过程中,它们会升温,因此地理层分为核心层,地幔层和外层。 内部加热将冰融化成液态水,与诸如橄榄石和辉石的矿物质相互作用,从而释放出更多的热量。 实际上,散发出来的热量可能会使内部温度过高,并且对于生命及其以前的形式,至少暂时地,它将变得过热,尽管有趣的化学反应仍可能在靠近表面的地方发生。 “在谷神星的表面有页硅酸盐矿物[层状硅酸盐-大约 ”。Lunin说,“它非常健康。” “我们不知道里面还有液态水。” 谷神星目前正在研究黎明航天器。

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金星


金星表面的平均温度为460ºC,大气压力90超过地球表面的压力。 但是也许这个星球并不总是那么残酷。 “她的早期历史是我们未知的,”美国宇航局天文生物学研究所所长佩内洛普·波士顿说。 “它曾经住过吗?” 并且不能完全排除当前生命的存在。 科学家们探索了金星云中生命的可能性 。 哥伦比亚大学天体生物学主任卡莱布·沙夫(Caleb Scharf)说:“大量紫外线进入,因此在那里发生了光化学反应。” “甚至不需要光合作用; 你可以只消耗大气中形成的东西。” 2006年,NASA研究小组得出结论 ,尽管不能完全排除金星云中的生命,但其存在的可能性极低。 有机分子,更不用说整个有机体,无法与地球表面的极端条件隔离开来,因为不断下降的气流会周期性地将其拉低。

木星


1973年,先锋航天器向我们发送了木星的图像后,天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)和埃德温·萨尔佩特(Edwin Salpeter)思考了这颗天然气巨星的生命。 木星的大气是如此浓密而深沉,更像是海洋。 因此,Sagan和Salpenter设想了海洋生态系统中的“快速游泳者”,带有气袋的生物(例如浮游生物),“潜水员”(类似于鱼)和“猎人”(类似于大型掠食者)。 他们计算得出,猎人可以长到几公里。 他们的工作启发了亚瑟·克拉克(Arthur Clarke)与美杜莎(Medusa)会面,美杜莎描述了一只巨型水母,生物发光的空中浮游生物,并投射了足球场大小的黄貂鱼。 本·博瓦(Ben Bova)在小说《木星》中描述了类似于气球和蜘蛛在网上飞行的生物。 不幸的是,伽利略号探测器于1995年下降到木星的大气中,但没有发现任何证据表明存在生物学必需的复杂有机物。

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欧洲


柏林工业大学的德克·舒尔兹-马库奇(Dirk Schulze-Makuch)认为,木星的卫星欧洲是太阳系中除了地球以外唯一可以存在复杂生命的地方。 在它的表面下有海洋和有机分子,它们可以结合成有趣的组合。 木星的强辐射场将表面的水分子分解为氢和氧,后者可以渗入海洋,从而刺激化学反应。 DörkSchulz-Makuch使用甲烷生成研究了水下热泉中生物的存活。 它们吸收氢和二氧化碳,并排放甲烷。 从欧洲的面积(其海洋面积是地球的两倍)以及欧洲上存在热液源的可能性来看,这名科学家认为,卫星具有足够的资源来维持掠食者/猎物的食物系统。 他说:“捕食者将是虾的大小,要吃,他需要的面积相当于奥林匹克游泳池的大小。” 但是国际社会负责生命起源研究的副总统吉姆·克莱夫斯(Jim Cleves)并不那么乐观:“我怀疑-这是一个有根据的猜测-冰世界的能量波动不足以支持具有多种食物水平的生态系统,因此生活不会变得太复杂。” 只有探针可以回答所有问题。

钛金


尽管平均地表温度为-180ºC,但土星的长月仍然有足够的生命能量。 大气中的光化学反应产生乙炔和分子氢。 Scarf说:“在正常的地球温度下,乙炔和分子氢是爆炸性的组合。” “在土卫六上,他们有反应,但这不是爆炸性反应。 因此它们可以成为潜在新陈代谢的基础。” Sagan及其同事在1986年发表了一项关于益生元化学的研究,这项研究可能在泰坦上进行-远早于卡西尼号任务将惠更斯探测器发送到卫星表面之前。 该探测器没有配备寻找生命的技术,但证实了液化甲烷和乙烷在土卫六上的作用与地球上的水相同。 尽管我们在那儿找不到生命的证据,但这种想法继续激发着人们的想象力。 与欧洲一样,卡西尼号的主要装置也在卫星表面下发现了一片海洋。

土卫二


在土卫二土卫二,土卫二的冰月之下,还有一块海洋,其体积大约来自苏必利尔湖 ,从月球南极附近一直不断涌入太空。 卡西尼号飞过该间歇泉七次,发现了硅沙粒以及带有沙粒混合物的冰粒,这种混合物需要在表面形成高能地球化学体系。 卢宁说:“唯一可能的解释是水循环流过海底的一块岩石。” -硅从石头上洗净,并进入热水中。 然后,当水流回海洋时,它冷却并沉淀出硅。 卡西尼证明了这种环境是可以居住的。 咸水和有机分子的海洋,水穿过一块热石。” Cassini工具的分辨率和范围不允许检测生物分子,因此Lunin希望发送另一次探险,该探险必须再次飞过间歇泉。 他说:“可能性是惊人的。” -您可以期待有生命。 如果我们在那儿找不到她,这将引发一系列问题。 她太小了吗? 海洋结冰了吗? 生活独特吗?”

彗星


彗星虽然很小,但拥有生活所需的一切。 罗塞塔(Rosetta)等任务已检测到彗星上的氨基酸和甘氨酸,以及其他有机分子和生物学上重要的元素(如磷)。 至少在遥远的过去,彗星可能拥有放射性能源。 另外,水在接近太阳的彗星表面上周期性地融化。 当然,彗星并不是一生中最舒适的天堂。 “问题是彗星不会持续很长时间,”卢宁说。 -那些经过太阳并具有如此美丽的核心和尾巴的物体,经过十几或几百转后便消失了。 因此,不太可能出现彗星维持数十亿年生命的条件。”

太阳系中行星的多样性并不能消除所有可能性。 舒尔茨·马库(Schulz-Makuh)指出,由于地球围绕G类恒星旋转,所以我们得到可见光谱中的光。 这导致了人类和其他动物的视力出现,有些动物,例如蜜蜂,甚至可以在紫外线下看到。 同样,其他星球上的生物也必须发展适合其周围环境的感觉。 这只是它们与我们平常生活有很大不同的一个例子。 波士顿说:“我想象在水世界中居住的浮岛具有极大的引力,由于缺乏构造,因此在地球上起着循环循环的作用。” “我一方面代表世界,那里总是明亮,而另一方面却代表黑暗–整个生态系统生活在昼夜边界的黄昏。” 我可以想象生活覆盖整个星球。 我们可以想象到这样不寻常的事情,这意味着如果我们偶然发现了它们,我们就能认出它们。”

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN401983/


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