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外星生命最有可能存在的10个星球

手机游戏库 2022-11-24 17:31:24 游戏活动 113 阅读

如果你想要相信的话,现在是时候了:我们在未来偶然发现外星生命的希望比以往任何时候都要大。这不会是小绿人驾驶飞碟在太空中飞驰—而更可能是微生物或原始细菌。但是,这样的发现仍然表明我们在宇宙中并不孤单:其他地方存在生命是有可能的。


图 | 卡西尼号潜入木卫二表面时喷发的羽状物的插图(《麻省理工科技评论》)


我们要去哪里寻找那种生命呢?曾经有人认为除了地球之外,太阳系可能是一片贫瘠荒地。我们的岩石邻居可能像火星一样干燥且寒冷,或者像金星一样炎热且荒凉,而其他行星都是气态巨行星,在那些星球或卫星上发现生命基本是不可思议的。而地球,似乎是一个奇迹中的奇迹。


然而,生命并没有那么简单。我们现在知道,地球上的生命即使在最严酷凄惨的环境中,在超冷和超干燥的条件以及难以想象的压力下也能茁壮成长,且不需要阳光作为能源。


与此同时,我们对这些晦涩世界的粗略理解也得到了极大的扩展,我们的邻居金星和火星的曾经可能也是温和的。就像地球一样,在这些行星的气候变得更糟之后,一些生命也可能会继续存在。


环绕木星和土星的几颗冰卫星可能存在着可以维持生命的地下海洋。有一些甚至可能存在大气层,而有一些地方甚至会有超出我们意料之外的异域生命。


与我们每年都发现的无数新的系外行星不同,当我们在调查太阳系中的世界时,我们有能力直接将探测器发送到这些地方并研究它们。“我们可以测量到用望远镜无法测量的东西,” 华盛顿大学的天体生物学家大卫?卡特林(David Catling)说。


他们可以近距离进行研究,也许是飞入大气层或降落在地表,也许有一天可以带回样本,以揭示这些行星和卫星上的材料或化石是生命存在的证据,甚至可能带回某些生命本身。


以下是太阳系中寻找外星生命的 10 个最佳地点,这是根据我们找到生命的可能性,以及如果有生命存在的话找到它的难易程度而进行的主观排名。


(来源:NASA)


10. 海卫一


海卫一是海王星最大的卫星,也是太阳系中最奇特的星球之一。它是太阳系中仅有的五颗已知地质活跃的卫星之一,其活跃的间歇泉喷出可升华的氮气就证明了这一点。


它的表面大部分是冰冻的氮,地壳主要由水冰构成,并且拥有一个冰冷的地幔。是的,这是一个冰冰凉的世界。尽管如此,它似乎还是会受到潮汐力(海卫一和海王星之间的引力摩擦)产生的一些热量,这有助于使海水变暖,并通过该卫星上可能存在的任何有机物孕育生命。


但实际上在海卫一上发现生命的可能性微乎其微。唯一一次访问海卫一的任务是 1989 年的航海者 2 号,这种任务的窗口每 13 年才打开一次。


访问海卫一的最佳机会是一项被提议的 “三叉戟” 任务(NASA 在这十年的后半期刚刚批准了两项新的金星任务后,“三叉戟” 任务似乎就不太可能被执行了)。最后,极寒的气候让我们祈祷生命能够保持不被冰封足够长的时间,以便能够为自己建造一个家。


(来源:NASA)


9. 谷神星


太阳系中最大的小行星和最小的矮行星可能是位于地下深处的液态水的家园。谷神星是一颗位于火星和木星之间的矮行星,从 2015 年到 2018 年,美国宇航局的黎明探测器在轨道上对谷神星进行了研究。


科学家们仍在分析和试图揭开这些数据,但过去几年的逗引研究表明,在地表下方 25 英里处有一片数百英里的海洋。几乎可以肯定的是,它会非常咸:即使远低于 0°C,水也不会结冰。黎明号甚至在谷神星上发现了可以作为生命原材料的有机化合物的证据。


但谷神星在我们的名单上排名倒数第二,因为它的宜居性存在着太多的问题。地下水和有机材料的证据仍然很新。即使这些东西在那里,它也需要一些热量和能量来源,来实质性地帮助水和有机物质发生反应来孕育出生命。


即使这些发生了,发现生命意味着我们必须在地下钻至少 24 英里才能获得水并研究它。最后,谷神星很小:比地球小 13 倍多。目前我们尚不清楚这部分引力将会如何影响这颗矮行星上的生命,但如果地球作为生命宜居的标准的话,那么小小的谷神星可能就并不会存在生命了。


我们对于未来研究这颗矮行星的任务不乏新的提议,包括甚至会有尝试带样本返回任务的提议,但在现阶段这些都不会发生。


(来源:NASA)


8. 木卫一


木卫一拥有 400 多座活火山,是太阳系中地质活动最为活跃的星球。所有这些活动都被认为是由潮汐加热引起的,因为木卫一的内部是被木星和其他木卫之间的引力拉动。


火山活动在全球范围内形成了一层巨大的硫磺和二氧化硫霜(是的,这东西是存在的),以及超稀薄的二氧化硫大气层。木卫一上甚至可能有一个由岩浆而非水构成的地下海洋。


生命存在于木卫一上的可能性很小,但所有这些热量都是一个令人鼓舞的迹象。地表或地下可能有一些地方尚未被火山活动所淹没 — 耐寒的生命能够生存下去的更温和的地方。我们目前无法直接研究这些点,但如果幸运的话,探测器可能会找到生命存在的证据。


这事说起来容易做起来难。研究木卫一的最佳机会是通过一项名为 “木卫一火山观察员” (IVO) 的拟议 NASA 任务,如果获得批准,该任务将在 2029 年启动并进行 10 次木卫一飞越。但和 “三叉戟” 一样,IVO 也在与即将到来的两个金星任务争夺任务点。


(来源:NASA)


7. 木卫四


木卫四以拥有太阳系中最古老的地表而出名。不过,就宜居性而言,这并没有多大意义。木卫四对我们而言闪耀的点在于,它是另一颗被认为在地下 155 英里处拥有广阔海洋的卫星。


它还保留着由氢气、二氧化碳和氧气组成的稀薄大气层,与大多数其他可能宜居的太阳系卫星相比,这种大气层更加多样化,也更像地球。


尽管如此,木卫四拥有生命的可能性并不比其他星球高,因为它仍然非常寒冷。我们真正探索它的下一个最佳机会将是欧洲航天局的木星冰卫探测器 (JUICE),它将于明年发射并开始探索木星的三颗卫星。在执行任务期间,JUICE 将多次近距离飞越木卫四。


(来源:NASA)


6. 木卫三


木卫三是围绕木星运行的最大卫星,也是太阳系中最大的卫星,它被冰壳所覆盖。但地表之下是该星球地下咸水海洋的所在地,其含水量可能比地球上所有海洋的总和还要多。


自然,所有这些水让科学家们希望这颗卫星上可能存在某种生命。这颗卫星甚至有一个非常稀薄的氧气大气 — 没什么特别值得写出来的,但这个事实已经很不错了。


木卫三还有太阳系中其他卫星没有的东西:磁场。磁场对于保护星球免受太阳喷出的有害辐射至关重要。


但木卫三并不完美:它的地下海洋很难研究,所以即使这里上有生命,我们也很难找到它。而且到目前为止,还没有专门的任务来研究木卫三,尽管 JUICE 将是对木卫三在 2032 年进入卫星轨道时进行的最深入的调查。它将有机会俯瞰地表并使用雷达研究内部,这将引导科学家了解木卫三的潜在宜居性。


(来源:NASA)


5. 金星


这是我们开始进入干活的中点。金星表面的温度足以熔化铅,地表压力是我们在地球上所经历的 80 多倍。尽管如此,金星都有可能是生命的家园!这些前景在去年研究人员在非常厚的金星大气中检测到磷化氢气体时被点燃了。


在地球上,磷化氢主要是由缺氧生态系统中的生命自然产生的,这增加了金星上可能也有生命负责产生它的可能性。最有可能的情况是悬浮在云层中的微生物:由空气基本孕育的生命。


现在,磷化氢检测已经受到审查,空气孕育生命的想法肯定不是所有科学家都能支持的。但是这项探索金星水历史的工作和其他工作重新引起了人们对金星可能曾经宜居、并可能仍然宜居的想法的极大兴趣。


NASA 将在本十年的后期启动的新 DAVINCI + 和 VERITAS 任务也许不会找到生命,但它们将使我们更接近更具体地回答这个问题。


(来源:NASA/JPL/SPACE SCIENCE INSTITUTE)


4. 土卫二


土星的第六大卫星完全被干净的冰覆盖,使其成为太阳系中反射率最高的天体之一。它的表面是冰冷的,但下面却有相当多的活动。月球喷出的羽状物包含无数不同的化合物,包括盐水、氨和有机分子,如甲烷和丙烷。


土卫二被认为有一个全球性的咸海,美国宇航局在地下深处发现了热液活动的证据,这将很可能提供热源,使生命有机会进化和繁衍。


在某些方面,要不是因为现在根本没有任何研究它的任务,土卫二的排名应该比土卫六在我的名单上更高。在过去的几年里,人们对大量提案进行了辩论,其中包括 NASA 提出的几项提案。所有这些都面向天体生物学研究,以更仔细地寻找土卫二适合生命居住的迹象。


虽然在地下挖掘海洋将是确定卫星存在生命的最可靠方法,但我们也可能幸运地抓住机会并能够检测到卫星的低温火山(喷发蒸发物质的火山:喷出的是生物特征,比如水或氨水,而不是熔岩),但这不会持续很久。


(来源:NASA/JPL/UNIVERSITY OF ARIZONA/UNIVERSITY OF IDAHO)


3. 土卫六


土星最大的卫星土卫六是另一个与太阳系其他部分不同的星球。它拥有太阳系中除地球和金星外的岩石星球中最强大的大气层之一。它充满了不同的液体:湖泊、河流和海洋。


但它们不是由水制成的:而是由甲烷和其他碳氢化合物制成的。土卫六的有机物质极为丰富,生命所需的原料已经十分丰富。尽管还没被证实,它也可能有一个地下海洋。


科学家们刚刚完成了一项任务:美国宇航局蜻蜓任务,它将派出一架无人驾驶直升机直接探索土卫六的大气层,这将让我们对它的益生元化学究竟是如何发展的有一个清晰的认知。该任务将于 2027 年启动,并将于 2034 年抵达土卫六。


(来源:NASA/JPL/UNIVERSITY OF ARIZONA)


2. 木卫二


木星的卫星有一个 10 到 15 英里厚的冰壳,覆盖着一个被潮汐力加热的巨大地下海洋。这种加热被认为有助于建立一个内部循环系统,使水保持流动并定期补充冰面。这意味着海底正在与表面相互作用:如果我们想确定这些地下海洋中是否存在生命,我们可能不一定必须一直深入到那里。


科学家们在木卫二上发现了与有机物质相关的粘土状矿物沉积物。有人还怀疑,撞击冰面的辐射可能会导致氧气进入地下海洋并被新兴生命使用。组成生命的所有成分都可能在这里。


幸运的是,我们将非常详细地研究木卫二。JUICE 将在木星系统中两次飞越木卫二。但计划好的主要任务是木卫二快船,这是一艘将进行低空飞行的航天器,将会试图研究卫星表征地表,并尽其所能调查地下环境。快船将于 2024 年发射,并将于 2030 年抵达木卫二。


(来源:NASA/JPL-CALTECH)


1. 火星


火星位居榜首有几个原因。我们知道它在数十亿年前曾经是宜居的,当时它的表面有湖泊和河流的液态水;我们知道当时它有一个强大的七层来保持温暖和舒适。


我们目前在它的地表上有一个漫游者毅力号,它的目标很明确:就是寻找古代生命的迹象。它甚至可以确保有一天会把一些样本带回地球以供我们在实验室中研究。


那么,这与寻找现在还可能存在的生命有什么关系呢?如果有远古生命的迹象,那么火星上的生命可能仍然存在。可能不在地表,但有可能在地下。已经有几项大型使用雷达的研究表明液态水库可能存在于地表以下几公里处。我们发现地球上的细菌也能在类似的条件下生存,因此在火星的这些地方也存在着某种东西是完全有可能的。下到那里会非常困难,但是如果我们有理由相信这些水库中潜伏着什么东西,那么所有人都会想办法弄清楚我们如何才能到达那里,并亲自考证。

标签:生命

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