|
外星生命在哪里
（2008年06月03日 17:50:53）
來源︰中國國家天文
|
|
|
□作者: 李一良
<<上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一頁>>
三.峰回路轉，柳暗花明
如果說天體生物學是一場科學革命的話，我們會發現它不是在喝彩聲中被揭幕的科學寵兒，而是產生于失望和絕望的灰燼中。最早可以追溯到1950年代,米勒-尤里的經典實驗顯示有機物質可以輕易地在試管中合成並模擬地球早期狀態。科學家們認為他們已經站在解釋生命起源的邊緣。而且不久以後,人們在一個新墜落的隕石中發現了氨基酸,顯示生命的配料已經存在于宇宙空間。射電望遠鏡觀察也很快證實了這個猜測,發現在恆星際星雲中存在這些分子。看起來組成生命的配料遍布宇宙。可以肯定地球以外的生命具有現實的可能性。
當“海盜”一號飛船于1976到達火星的時候,人們期望能夠發現第一個地外生命---哪怕是一點點印跡。然而海盜號沒有發現生命。事實上,它所發現的是一個對生命非常不友好的環境:極端寒冷,貧瘠的土壤和缺失水分。這些發現粉碎了許多人企圖在太陽系的第二個星球上發現生命的期望。這是對處于萌芽狀態的地外生命探索的一次毀滅性的打擊。
使人失望的消息接踵而至:首次尋找太陽系以外的行星的大規模探索得到了一個完全否定的結果。監听外星人發來的聯絡信號的奧茲瑪計劃從1959年開始，在經歷了四十余年的不懈努力之後，沒有收到哪怕一個“嗨！”，從而不得不轉成一個大眾娛樂活動，叫做“在家里尋找外星人”。雖然許多天文學家深信在其它恆星周圍出現行星是平常的事，但這最終成為一個猜測,因為通過地球上的天文望遠鏡觀察沒有發現太陽系以外的任何恆星周圍有行星的跡象。到1980年代初,人們幾乎不再對此報任何希望,因為天文學家們實在找不出更新的觀察手段了。偉大的科幻小說家和科學預言家艾薩克•阿西莫夫在他1979年出版的《地球以外的文明世界》一書中斷言，即使其它恆星周圍有行星環繞，我們也將永遠不能得知。
然而,就在此時一個看似毫不相干的新發現為天體生物學的建立另闢蹊徑。1980年科學家宣布恐龍不是因為逐漸變化的氣候而滅絕,而是由于 6500萬年前的一個小行星撞擊地球而災難性地滅絕的。這個結論更加使人們擔憂人類的命運。恐龍也許是迄今地球上最成功的動物。美國地質調查局的古生物學家估計應該至少有900余種的恐龍曾經生活在地球上。它們統治了地球上的海洋、陸地和天空。它們將自己的王朝延續了1億5千萬年。然而太陽系里一個小小的意外就使它們永遠地退出了地球這個生命的大舞台。對恐龍滅絕事件的解釋成了探討生命在宇宙中起源與演化問題的一個分水嶺。 從此，天文學家、地質學家和生物學家終于找到了一個需要進行認真探討的話題。 不同領域的科學家現在面臨一個共同的問題:小行星和彗星會引起生物滅絕嗎? 我們才剛剛開始，我們的農業文明才9000年，而我們的技術文明才區區200多年的時間，卻要面臨一個如此不確定的未來。如果我們人類滅絕了，大猩猩會接過程序員手中的鍵盤繼續編寫空間站的指令程序嗎？如果地球上的生命全部消失了，還有其它星球上的生命能夠將行星的表面裝點成綠色，用它們制造的氧氣將天空變成藍色嗎？在偉大的科學發現所帶來的短暫的興奮之後，我們面臨更多的孤獨和對未來的不知所措。
沒有在火星上發現生命加上尋找太陽系以外行星的失敗確實使那些已經準備當天體生物學家的人感到沮喪。但該領域不僅研究宇宙空間,而且也研究地球上的生命---事實上正是回過頭來對地球的重新審視使希望之火得以燎原。天體生物學能夠死灰復燃不是來自于天文學觀察,而是來自于人們發現我們地球自身的生命竟然起源于如此惡劣的環境，遠遠超出大多數人的想象。發現微生物竟然能夠在深海和陸殼深部灼熱的溫度下生存使我們如醍醐灌頂:如果生命能夠在如此惡劣的環境中幸存,為什麼不能在其它行星上,其余的太陽系星球,或其它遙遠星球的行星或它們的衛星上存在呢?
僅僅知道生命可以忍受極端環境條件還不足以使人們信服生命確實在那里生存。生命不僅要能夠在火星、金星、歐羅巴、泰坦(土衛六)上生存,還應該能夠在那里起源或安居。除非可以證實生命可以在極端環境中形成和生存, 不然我們仍然不能指望即使是最簡單的生命是遍布宇宙的。好在我們有一些革命性的新發現提供給樂觀主義者。基因學家最新的發現顯示地球上最原始形式的生命恰恰是那些能夠忍受異常極端環境的生命。這使一些生物學家認為地球上的生命起源于高溫、缺氧的環境---這也正是宇宙空間中很常見的。這些發現使我們重新認為生命可能就是普遍存在的, 即使在其它行星上極其惡劣的環境中。
地球上的化石紀錄也是一個主要的信息。大約在38億年前我們已經擁有一個和現在很相似的海洋。在這個海洋中用2億年的時間來產生以DNA為基礎的生命是足夠了。甚至有人認為只需要2000萬年的時間就可以產生最初的生命了。也就是說一旦地球環境適合生命就開始孕育。地表許多古老岩石的化學印跡證明生命在大約39億年前就開始了。因此在理論上講生命盡可能早的時候就開始了。它的深刻意義是生命可以非常容易地從死寂的世界中產生。也許生命可以在任何一個行星上產生,一旦它的溫度下降到氨基酸和蛋白質可以合成並通過化學鍵結合。在這個層次上看，生命一點都不偶然。
天空上也傳來令人振奮的消息。1995年天文學家發現在一個遠離我們太陽系的恆星周圍有一顆行星，從此後幾乎每個月都有新的行星發現。探測這些太陽系以外行星所用的理論是非常簡單的，關鍵是觀察技術有了實質性的突破。由于早期所用的技術的限制，觀察到的所有行星都很大，都是那些類似木星或土星的、有著巨厚大氣的行星。筆者2007年4月在香港大學的一次演講中曾經預言不用很久就會發現類似地球大小的太陽系外行星。果不其然，不久以後，新聞媒體就公布了發現了大約只有地球5.5倍的太陽系外行星的消息。這是很少見的首先由媒體公布，然後再由嚴肅的科學雜志證實的科研成果。現在有全球聯合的多項地面和空間觀察計劃加緊搜尋更多的太陽系外的類地行星。其明確的目標是探測這些行星大氣里面與生命有關的蛛絲馬跡。
這時, 有人甚至覺得我們已經找到了第一個地球以外生命的記錄。在南極寒冷的冰蓋上發現一塊小小的隕石,它只是在這里發現的眾多火星隕石中的一塊,但它可能會載有細菌形狀的地外生命的化石。這個1996年的發現如同重磅炸彈。美國總統親自在白宮宣布了該科研成果,它也引發了一個新的尋找地外生命的熱潮。但其證據, 至少來自這塊特殊的隕石的證據仍然是非常有爭議的。在這個用透射電子顯微鏡拍攝的圖片中，那個細菌形狀的被稱為“納米微生物”的磁鐵礦大約在100納米左右。一個簡單的計算就可以知道，在那麼小的空間里面容不下一個最簡單的生命所必需的功能團如DNA、細胞膜、線粒體、蛋白質等。如果不是這個在科學雜志上發表的圖片，微生物學家恐怕永遠不會去計算一個最小的生命的大小應該是多少。然而，正是這個簡單的計算，預言了在西伯利亞永凍土中的冰晶間隙的狹小空間足以使細菌生存，因為在那里會有數微米的液態的水存在。而在地下數千米的致密的沉積岩中狹小的空間也提供了細菌的另一個生存空間。
轉載文章請首先閱讀有關轉載說明
文章作者:李一良
責任編輯:skylook
|
|
<<上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一頁>>
|
上一篇︰外星植物是什麼顏色
下一篇︰我們正被UFO監視
|
 收藏到網摘:
|
 相關信息:
|
文章評論(0):
-
（ - ）
|
|
|
|
|
系統菜單 |
|
|
|
系統登錄 |
|
|
|
企業合作 |
|
|
|
